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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第二十章 磁现象 磁场 专题20.3 电磁铁 电磁继电器
1. 了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理及其应用；
2. 通过实验探究了解影响电磁铁磁性强弱的因素；
3. 了解电磁继电器的结构和工作原理，了解电磁继电器在生产生活中的应用。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 电磁铁
现象表明：螺线管通电时有磁性，断电时无磁性。
1.我们把插入铁芯的通电螺线管内叫电磁铁。
2. 电磁铁的原理：铁棒插入通电螺线管，铁芯被磁化，形成_磁体也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有螺线管产生的磁场，又有铁芯产生的磁场，因而磁场大大增强了。
知识点2. 电磁铁的磁性
1. 猜想与假设：影响电磁铁磁性强弱的因素有：(1)电流的大小；(2)线圈匝数的多少。
2. 实验设计：
(1)电磁铁的磁性是看不见摸不着的,可通过吸引铁钉的个数来判断,这种方法是转换法。
(2)电磁铁的磁性强弱可能与多个因素有关,在探究时,需利用控制变量法。
①探究电磁铁磁性与线圈中电流的关系
思路：需控制线圈匝数不变,改变电路中的电流。故电路中可连入滑动变阻器。
②探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系
思路：控制电流相同,改变线圈匝数。
实验数据及分析：
3.分析实验数据,你可得出的实验结论是
(1)与电流的关系：线圈匝数相同时,通过线圈的电流越大,磁性越强;
(2)与线圈匝数的关系：通过线圈的电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强。
4.电磁铁的优点：
（1）电磁铁的磁性有无可以通过接通或断开电流的通断来控制；
（2）电磁铁磁极的极性可以通过改变电流的方向来控制；
（3）电磁铁的磁性强弱可以通过改变通入电磁铁电流的大小或线圈匝数来控制。
5电磁铁的应用：电磁起重机、电铃、电报机、磁悬浮列车、发电机、电动机和电磁继电器。
知识点3. 电磁继电器
1.安全用电知识告诉我们：不靠近高压带电体。所以用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的，我们用电磁继电器解决这个问题。
2.电磁继电器的构造：主要是电磁铁 、衔铁、弹簧、（动、静）触点等。它由低压 控制 电路和高压工作电路两部分电路构成。
3.电磁继电器的实质
电磁继电器实质上就是一种利用电磁铁来控制工作电路的一种 开关 。可实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路或进行远距离操作。
4.电磁继电器的工作原理：控制电路通电时，电磁铁有磁性，将衔铁吸下来，动触点B与A 分开，与 C 接通，工作电路接通；控制电路断电时，电磁铁失去磁性 ，弹簧将电磁继电器的衔铁拉起来，动触点B与C 分开，与A 接通，切断工作电路。
考点1. 电磁铁
【例题1】（2023甘肃金昌）小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的______极（选填“N”或“S”）；船头在地磁场的作用下，将______偏转（选填“顺时针”或“逆时针”）。
【答案】 S 顺时针
【解析】由图中可知，闭合开关后，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极。
由地磁场的特点可知，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，故由磁极间的相互作用规律可知，船头在地磁场的作用下，将顺时针偏转。
考点2. 电磁继电器
【例题2】（2023河南省）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与________（选填“A”或“B”）相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是_________A。通电1min，灯泡消耗的电能是________J。
【答案】 B 0.5 360
【解析】金属块是导体，水位达到金属块M时，通电螺线管所在电路接通，电路中的电流增大，衔铁下移，与B接触，灯泡所在电路接通，灯泡发光，故接线柱C与B连接。
灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流
通电 1min ，灯泡消耗的电能
W=Pt=6W×1×60s=360J
【演练1】（2022湖北宜昌）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B. 移走小磁针，电流的磁场消失
C. 根据这一现象的原理，制成了电磁铁
D. 将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
【答案】C
【解析】A．这是探究通电导体周围存在磁场，即奥斯特实验的场景，故A错误；
B．该磁场是电流的磁场，只有电路中有电流，导线周围就存在磁场，小磁针的作用是证实通电导体周围有磁场，故B错误；
C．该实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象是电流的磁效应，根据这一现象人们发明了电磁铁，故C正确；
D．将导线断开，导线中没有电流通过，电流的磁场消失。由于受地磁场的影响，小磁针N极将指向地磁场的南极，故D错误。故选C。
【演练2】如图所示是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，工作电路中的 （选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管上方为 （选填“N”或“S”）极。
【答案】铃响；S。
【解析】当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，电磁铁有磁性，将衔铁吸引，据此分析；
由电源的正负极可知电流的方向，则由安培定则可知通电螺线管的极性。
当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，电磁铁有磁性，将衔铁吸引，工作电路中的铃响；
电流从通电螺线管的上方流入，下方流出，根据安培定则可知通电螺线管上方为S极。
课节记忆思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题4小题，每小题7分，共28分）
1. （2022甘肃兰州）关于磁现象，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲：通电时小磁针发生明显偏转说明通电导体周围存在地磁场
B. 图乙：利用此装置可说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C. 图丙：利用此装置可说明发电机的工作原理
D. 图丁：利用此装置可说明电动机的工作原理
【答案】B
【解析】A．该图是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，不是地磁场，故A错误；
B．图中两个电磁铁串联，通过的电流相同，线圈匝数不同，吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故B正确；
C．图中实验研究的是通电导体在磁场中受力运动，能说明电动机工作原理，故C错误；
D．图中闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，该实验说明机械能可以转化为电能，利用此装置可说明发电机的工作原理，故D错误。
2．如图为电磁铁的线路图．开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（ ）
A．电磁铁的右端为S极，磁性增强。
B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱。
C．电磁铁的右端为N极，磁性增强。
D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱。
【答案】D．
【解析】由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；
滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=U/R可知，电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，
则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确．
3．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）
A．S1断开，滑片P在图示位置。
B．S1闭合，滑片P在图示位置。
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端。
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端。
【答案】D．
【解析】A．S1断开时，电磁铁无磁性，由题意可知GMR的电阻最大，由I=U/R可知，右侧电路中电流最小，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最小，指示灯最暗，故A错误；
B、C、D．闭合S1时，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，GMR的阻值减小；
当滑片P在滑动变阻器最左端时，左侧电路的电阻最小，由I=U/R可知，左侧电路中的电流最大，电磁铁磁性最强，则GMR的电阻最小，右侧电路中电流最大，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最大，指示灯最亮，故BC错误，D正确．
4.如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的左端为N极 B．电磁铁上方A点的磁场方向向右
C．小磁针静止后，其N极的指向向右 D．向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱
【答案】C
【解析】（1）根据线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的NS极；
（2）据磁感线的方向分析判断即可解决；
（3）据磁体间的相互作用分析小磁针的运动方向；
（4）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强。
A.由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极，故A错误；
B.在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故B错误；
C.通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，则小磁计的S极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针静止时，其N极的指向向右，故C正确；
D.向左移动滑片P，连入电路的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，故D错误。
二、填空题（本大题3小题，8个空，每空4分，共32分）
1. （2022哈尔滨）如图所示，在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，未闭合开关时，静止在弹簧下端的铁块质量为0.1kg，此时铁块受到弹簧的拉力是_____N；闭合开关后，弹簧的长度会 _____。（g=10N/kg）
【答案】 1 变长
【解析】铁块的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
所以铁块受到弹簧的拉力是1N。
闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引铁块，所以弹簧的长度会变长。
2. 某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _____极（选填“N”或“S”）。
【答案】 B 红 N
【解析】由图示知，车库积水水面到达B处时，水是导体，将金属块A和B接通，电磁铁中有电流通过，将衔铁吸下，红灯接通，发光报警。水面未达到B处时，电磁铁中没有电流通过，衔铁弹起，绿灯亮。
由图示知，电磁铁有电流通过时，电流由下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的N极在上端。
3. （2022贵州黔东南州）某款无接触式热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图所示，控制电路中R为光敏电阻。闭合S，当手伸向出风口时，R的阻值会_______（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44Ω，在额定电压下，烘干一次手用时10s，则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为_______J，这些热量能使_______kg（结果保留两位小数）的水温度升高5℃。[]
【答案】 减小 0.52kg
【解析】控制电路的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应，手伸向出风口时，衔铁要被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大导致电磁铁的磁性增强，电源电压一定，由可知，R的阻值会减小。
工作电路中的加热电阻丝与电动机并联，加热电阻两端电压为电源电压，则加热电阻产生的热量为
水的质量为
三、实验题（本大题2小题，共24分）
1.（12分）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。
（1）以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将1、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
（2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁， .
（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为 （选填“N”或“S”）极。
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 的作用。
【答案】（1）①右；（2）通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）S；（4）改变电路中电流大小。
【解析】（1）①连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，由图右可知，滑动变阻器连入电路的下面接线柱在左侧，因此，闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于最右端；
（2）由表中数据可知，电磁铁的线圈匝数不变，只改变了电路中电流大小，且电流增大时，电子测力计示数的变化量F增大（即电磁铁对软铁块的吸引力增大），所以可得出结论：通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）导线绕成线圈即可组成电磁铁；根据电源的正负极，判断出电磁铁中电流的方向是从左向右的，由安培定则可判出电磁铁的上端为N极，下端为S极；
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到改变电路中电流大小的作用。
2. （12分）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。
【答案】（1）S 更少 （2）电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强（3） 电铃
【解析】（1）由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶尖为S极。
当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
四、计算题（本大题1小题，共16分）
1. （16分）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变），请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 ______（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为_______；
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了_______℃；[c水=4.2×103J/（kg ℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至_______Ω。
【答案】 （1）S极 （2） 2200W （3） 25.1 （4）20
【解析】（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的，图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则可知，线圈的下端为N极，其上端的磁极为S极。
（2）分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态，
当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态，加热时电热丝R3的功率为
（3）电路处于加热状态，正常工作1小时，产生热量
Q=Pt=2200W×3600s=7.92×106J
产生的热量80%被水吸收，则水吸收热量
Q吸=80%×Q=80%×7.92×106J=6.336×106J
由Q吸=cmΔt变形得，水升高的温度
（4）如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由可知此时控制电路的总电阻
由图像可知，60℃时R1的阻值为10Ω，则R2的阻值为
R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω
电磁继电器 ( http: / / www.yuanzerelay.com / html / pc / chanpinzhongxin / zhuanhuanjidianqi / 377.html )
电磁继电器 ( http: / / www.yuanzerelay.com / html / pc / chanpinzhongxin / zhuanhuanjidianqi / 377.html )普通由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只需在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸收的作用下克制返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。此外，电磁继电器还分为以下几品种型的继电器，下面一同来理解一下吧：
（1）直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。
（2）交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。
（3）磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后，继电器的衔铁仍能坚持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。
（4）极化继电器：状态改动取决于输入鼓励量极性的一种直流继电器。
(5)舌簧继电器：应用密封在管内，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 (6)节能功率继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(普通30-100A),体积小, 节电功用。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第二十章 磁现象 磁场 专题20.3 电磁铁 电磁继电器
1. 了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理及其应用；
2. 通过实验探究了解影响电磁铁磁性强弱的因素；
3. 了解电磁继电器的结构和工作原理，了解电磁继电器在生产生活中的应用。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 电磁铁
现象表明：螺线管通电时______，断电时______。
1.我们把插入______的通电螺线管内叫电磁铁。
2. 电磁铁的原理：铁棒插入通电螺线管，铁芯被______，形成______也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有______产生的磁场，又有______产生的磁场，因而磁场大大增强了。
知识点2. 电磁铁的磁性
1. 猜想与假设：影响电磁铁磁性强弱的因素有：(1)电流的大小；(2)线圈匝数的多少。
2. 实验设计：
(1)电磁铁的磁性是看不见摸不着的,可通过吸引铁钉的个数来判断,这种方法是______。
(2)电磁铁的磁性强弱可能与多个因素有关,在探究时,需利用______法。
①探究电磁铁磁性与线圈中电流的关系
思路：需控制线圈匝数不变,改变电路中的电流。故电路中可连入______。
②探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系
思路：控制______相同,改变线圈匝数。
实验数据及分析：
3.分析实验数据,你可得出的实验结论是
(1)与电流的关系：______;
(2)与线圈匝数的关系：______。
4.电磁铁的优点：
（1）电磁铁的磁性有无可以通过接通或断开______来控制；
（2）电磁铁磁极的极性可以通过改变______方向来控制；
（3）电磁铁的磁性强弱可以通过改变通入电磁铁______或______来控制。
5电磁铁的应用：电磁起重机、电铃、电报机、______列车、发电机、电动机和电磁______。
知识点3. 电磁继电器
1.安全用电知识告诉我们：不靠近高压带电体。所以用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的，我们用______解决这个问题。
2.电磁继电器的构造：主要是______、衔铁、弹簧、（动、静）触点等。它由低压______电路和高压______电路两部分电路构成。
3.电磁继电器的实质
电磁继电器实质上就是一种利用______来控制工作电路的一种______。可实现用低______、弱______控制高电压、强电流的工作电路或进行远距离操作。
4.电磁继电器的工作原理：控制电路通电时，电磁铁______，将衔铁______，动触点B与A 分开，与 C 接通，工作电路接通；控制电路断电时，电磁铁失去磁性 ，弹簧将电磁继电器的衔铁拉起来，动触点B与C 分开，与A 接通，切断工作电路。
考点1. 电磁铁
【例题1】（2023甘肃金昌）小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的______极（选填“N”或“S”）；船头在地磁场的作用下，将______偏转（选填“顺时针”或“逆时针”）。
考点2. 电磁继电器
【例题2】（2023河南省）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与________（选填“A”或“B”）相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是_________A。通电1min，灯泡消耗的电能是________J。
【演练1】（2022湖北宜昌）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B. 移走小磁针，电流的磁场消失
C. 根据这一现象的原理，制成了电磁铁
D. 将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
【演练2】如图所示是某同学设计的水位自动报警装置，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时，工作电路中的 （选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管上方为 （选填“N”或“S”）极。
课节记忆思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题4小题，每小题7分，共28分）
1. （2022甘肃兰州）关于磁现象，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲：通电时小磁针发生明显偏转说明通电导体周围存在地磁场
B. 图乙：利用此装置可说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关
C. 图丙：利用此装置可说明发电机的工作原理
D. 图丁：利用此装置可说明电动机的工作原理
2．如图为电磁铁的线路图．开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（ ）
A．电磁铁的右端为S极，磁性增强。
B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱。
C．电磁铁的右端为N极，磁性增强。
D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱。
3．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）
A．S1断开，滑片P在图示位置。
B．S1闭合，滑片P在图示位置。
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端。
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端。
4.如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的左端为N极 B．电磁铁上方A点的磁场方向向右
C．小磁针静止后，其N极的指向向右 D．向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱
二、填空题（本大题3小题，8个空，每空4分，共32分）
1. （2022哈尔滨）如图所示，在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，未闭合开关时，静止在弹簧下端的铁块质量为0.1kg，此时铁块受到弹簧的拉力是_____N；闭合开关后，弹簧的长度会 _____。（g=10N/kg）
2. 某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _____极（选填“N”或“S”）。
3. （2022贵州黔东南州）某款无接触式热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图所示，控制电路中R为光敏电阻。闭合S，当手伸向出风口时，R的阻值会_______（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44Ω，在额定电压下，烘干一次手用时10s，则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为_______J，这些热量能使_______kg（结果保留两位小数）的水温度升高5℃。[]
三、实验题（本大题2小题，共24分）
1.（12分）如图所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。
（1）以下是他的部分实验步骤：
①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最 （选填“左”或“右”）端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将1、F的数据记录在表格中；
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数 1 2 3
I/A 0.34 0.40 0.44
F0/N 0.9 0.9 0.9
F/N 0.84 0.82 0.81
（2）由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁， .
（3）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为 （选填“N”或“S”）极。
（4）本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到 的作用。
2. （12分）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 ；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例： 。
四、计算题（本大题1小题，共16分）
1. （16分）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变），请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 ______（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为_______；
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了_______℃；[c水=4.2×103J/（kg ℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至_______Ω。
电磁继电器 ( http: / / www.yuanzerelay.com / html / pc / chanpinzhongxin / zhuanhuanjidianqi / 377.html )
电磁继电器 ( http: / / www.yuanzerelay.com / html / pc / chanpinzhongxin / zhuanhuanjidianqi / 377.html )普通由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只需在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸收的作用下克制返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。此外，电磁继电器还分为以下几品种型的继电器，下面一同来理解一下吧：
（1）直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。
（2）交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。
（3）磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后，继电器的衔铁仍能坚持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。
（4）极化继电器：状态改动取决于输入鼓励量极性的一种直流继电器。
(5)舌簧继电器：应用密封在管内，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 (6)节能功率继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(普通30-100A),体积小, 节电功用。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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