2018-2019学年人教版物理九年级全册 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习（1）
一、单选题
1．关于电磁铁，下面说法中正确的是（ ）
A．电磁铁是根据电磁感应原理制作的
B．电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C．电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D．电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁铁是根据电流的磁效应的原理制作的，电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁，由电流控制其通断，电磁继电器中的磁体，不可以用永磁体，如果用了永磁体就不能控制其通断了。电磁铁中的铁芯，不可以用钢棒代替，如果用了钢棒就不能控制其通断了。B符合题意。
故答案为：B
【分析】电磁铁中的磁体是铁芯，可以实现通电有磁性，断电无磁性。
2．（2017九上·赵县期末）图所示的四个选项中，应用到电磁铁的是（ ）
A．指南针 B．光盘
C．电铃 D．磁卡
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】解：A、指南针利用磁体指南北的性质，不合题意．
B、光盘利用光盘以光信息做为存储物的载体，不合题意．
C、电铃中的通电螺线管就是电磁铁．符合题意．
D、磁卡利用了磁来记录信息，不合题意．
故选C．
【分析】带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁，电铃中铃锤的敲打、电磁起重机吊起重物、电磁继电器的自动控制都是利用电磁铁．
3．下列关于电磁铁和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A．电磁铁能永久性地保持磁性
B．电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变
C．磁感线是真实存在的
D．电磁铁外部的磁感线总是从S极出发，回到N极
【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A. 电磁铁中电流消失后，磁性即消失，故磁性不能永远保持，A不符合题意；
B 电磁铁的磁性有无，可以通过通电断电来控制，通电时有磁性，断电时无磁性；改变线圈的匝数、电流的强弱、铁芯的有无都可以改变电磁铁的磁性强弱，B符合题意。
C. 磁感线并非真实存在，C不符合题意；
D. 在磁体外部，磁感线都是从N发出，回到S极的，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】电磁铁的磁性有无可控制，磁性强弱可控制，磁感线是描述磁场假想的线。
4．如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（ ）
A．将滑片P向a端移动 B．将滑片P向b端移动
C．用铜芯替代铁芯 D．减少线圈匝数
【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，电磁铁吸引的大头针数目越多，电磁铁的磁性越强．A将滑片P向a端移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性增强，吸引大头针数量增多，符合题意；B将滑片P向b端移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的电流变小，此时电磁铁磁性减弱，吸引大头针数量减少，不符合题意；C电磁铁中插入铁芯可以增强电磁铁的磁性，若用铜芯替代铁芯，因铜不是铁磁性材料，故电磁铁的磁性减弱，吸引大头针数量减小，不符合题意；D电磁铁的线圈匝数越多磁性越强，所以减少线圈匝数，吸引大头针的数量减少，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】增强电磁铁磁性的方法有：增大电流或增加线圈匝数。
5．法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖．如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现，在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，这说明（ ）
A．电磁铁的左端为N极
B．流过灯泡的电流增大
C．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
D．巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系
【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】左边电路根据电流的流向，由右手定则可知电磁铁的左端为N极，A符合题意；在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中，左边电路滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱；指示灯明显变暗，说明右边电路中电流变小，巨磁电阻的阻值变大，所以巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大，B.C.D均不符合题意，
故答案为：A。
【分析】根据电流方向，结合安培定则可以判断通电螺线管的磁极，当电阻增大，电流减小，指示灯变暗，说明巨磁电阻的阻值变大。
6．（2018九下·邗江月考）下图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水能导电），电路中（ ）
A．绿灯亮，红灯不亮 B．红灯亮，绿灯不亮
C．红灯和绿灯都亮 D．红灯和绿灯都不亮
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】对电磁继电器原理、电路的分析的考查。
水位到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，工作电路中动触点与下面的静触点接通，红灯亮，绿灯不亮，A、C、D不符合题意，B符合题意.
故答案为：B。
【分析】本题考查了电磁继电器原理、电路的分析，水位到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，工作电路中动触点与下面的静触点接通，红灯亮，绿灯不亮.
7．某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感．在单元楼梯口安装了防盗门．如图所示为单元防盗门门锁的原理图．各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关．该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S．门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门可打开．关于该门锁．下列说法中正确的是（ ）
①闭合开关后，电磁铁的右端为S极；
②闭合开关后，电磁铁的右端为N极；
③该单元的各住户控制门锁的开关是并联的；
④该单元的各住户控制门锁的开关是串联的．
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】解：由图可知电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极，右侧为S极；故①正确；
因各用户要独立控制门锁，即有一个开关闭合即能打开门锁，故只有并联电路才能完成该功能；若为串联应让各开关均闭合才能控制门锁；故③正确；
故选A．
【分析】由右手螺旋定则可判断出电磁铁的磁极；由串并联电路的特点可知各用户控制门锁的开关应为并联关系．
8．如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（ ）
A．C接E，D接F B．C接E，B接F C．A接E，D接F D．A接E，B接F
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；磁现象
【解析】【解答】分析题中图，根据右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为N极，
将AC或AD接入电路，当滑片P向右端移动时，连入的电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性减弱，磁极间的吸引力变小，使得弹簧测力计的示数变小，C符合题意．
故答案为：C．
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极，根据磁极间的作用规律判断作用力，磁性变小，判断电路中的电流减小，滑动变阻器的电阻变大。
9．陈华在课外活动实验中，用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁，实验中，他希望获得更强的磁性，设计了以下几种方案，不可能实现的是（ ）
A．增加电路中电池的节数 B．增加线圈匝数
C．将电源的正、负极对调 D．在线圈中插入一根铁钉
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、电流的大小、是否有铁芯等有关。增加电池节数，可以增大电磁铁两端的电压，使电流增大，磁性增强。增加线圈匝数及加铁钉（铁芯）也能增强磁性。改变电源的正、负极只是改变了电路中电流的方向，改变电磁铁的磁极，C符合题意。
故答案为：C
【分析】增大通电螺线管的磁性的方法有：增大电流、增加线圈匝数，增加铁芯。
10．如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动．当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性逐渐增强 B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强逐渐减小 D．铁块对地面的压强逐渐增大
【答案】A,C
【知识点】减小压强的方法及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】当滑片向上滑动时，滑动变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性会增强；当铁块在电磁铁的左下方时，铁块对地面的压力大小等于铁块的重力；当铁块逐渐向电磁铁下方移动时，此时铁块除了受到重力以外，还受到电磁铁对它的吸引力，由于电磁铁对铁块的吸引力方向竖直向上，所以此时铁块对地面的压力等于重力减去吸引力，则铁块对地面的压力小于铁块的重力；当铁块从电磁铁左下方向电磁铁正下方移动的过程中，铁块受到的吸引力在逐渐变大，所以铁块对地面的压力在逐渐减小，因此在受力面积一定时，铁块对地面的压强在逐渐减小，AC符合题意。
故答案为：AC。
【分析】滑动变阻器的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，铁块受到向上的作用力，对地面的压力减小，压强减小。
二、填空题
11．如图所示,螺线管磁性的有无可以由 的有无来控制；其极性与螺线管中的 方向有关;若将甲和乙两螺线管串联在电路中， 的磁性更强(选填“甲”或“乙”).
【答案】电流；电流；乙
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】电磁铁是利用电流的磁效应来制成的，当电磁铁中有电流时，电磁铁有磁性，没有电流时，电磁铁无磁性，所以其磁性的有无是利用电流的有无来决定的．改变电流的方向，线圈的极性会发生改变，则极性与螺线管中的电流方向有关；将甲和乙两螺线管串联在电路中，电流大小相同，所以，这两个螺线管磁性的强弱
取决于线圈匝数的多少．由图示的情况可知甲的线圈匝数比乙的匝数少，所以乙的磁性更强．
故答案为：电流；电流；乙。
【分析】电磁铁磁性的有无可以用有无电流控制，磁性强弱可以用电流大小来控制，电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
12．如图所示,是常用的一种电磁继电器,请完成以下填空:
（1）图中1是 ,2是 。其中2具有的特点是:通电时 ,断电时 。
（2）用电磁继电器可以实现的一种操作是通过控制低压电路的通断,来间接控制高压工作电路的通断,这时电磁继电器相当于工作电路的 。
【答案】（1）衔铁；电磁铁；有磁性；无磁性
（2）开关
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 图中1是衔铁,2是电磁铁。电磁铁的特点是:通电时有磁性,断电时无磁性。(2) 用电磁继电器可以实现的一种操作是通过控制低压电路的通断,来间接控制高压工作电路的通断,这时电磁继电器相当于工作电路的开关。
【分析】（1）电磁继电器的主要组成有：电磁铁、衔铁、触点、弹簧，电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
（2）电磁继电器是实现安全控制的开关。
13．小华同学把导线绕在铁钉上,接入如图所示的电路中,制成了一个 。闭合开关S,小磁针静止时左端应为 极,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,它的磁性将 。
【答案】电磁铁；S；增强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】导线绕成线圈即可组成电磁铁；由安培定则可判出电磁铁的右侧为N极，则根据磁极间的相互作用可知，小磁针N极向外，即小磁针的S极向左；当滑动变阻器向左滑动时，滑动变阻器阻值减小，电流增强，则电磁铁磁性增强。
故答案为：电磁铁；S；增强。
【分析】带铁芯的螺线管是电磁铁，根据安培定则可以判断电磁铁的南北极，电流越大，电磁铁磁性越强。
14．某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台.机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现(如图),其奥秘是“手指”内部有电磁铁.
（1）机器人取放棋子时利用了电磁铁的 (选填“磁性有无”或“磁极方向”)可以控制的特点.
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的_______.
A．铁 B．铜 C．铝
【答案】（1）磁性有无
（2）A
【知识点】磁性材料
【解析】【解答】(1)根据时间，棋子只要是磁性材料做成的，机器人可以利用电磁铁的磁性有无即可实现棋子的取放，而磁场方向不影响磁性的大小，不能用作取放棋子。(2)制作象棋棋子的材料应该是磁性材料，即能被磁化，铁是磁性材料，故可以使用，铜和铝不是磁性材料，不能被磁化，不可以制作棋子。
【分析】（1）电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
（2）磁性材料才可以被磁化。
15．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧秤挂着一条形磁铁，当开关闭合后，电磁铁与条形磁铁的相互作用为 (选填“吸引”或“排斥”)，当滑片P从b端向a端滑动过程中，弹簧的长度会变 (选填“长”或“短”)．
【答案】吸引；短
【知识点】磁现象；物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可得，电路中电流减小，则条形磁铁受向上的力减小；条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等，因重力不变，磁场力减小，故弹簧的弹力增大，故弹簧长度变长；
故答案为：吸引；短。
【分析】电磁铁通电可以吸引磁性物体，电路中电阻变大，电流减小，电磁铁的磁性减弱。
三、作图题
16．电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一。如图所示为模拟电路，其中A为电磁继电器，B为照明电路，C为路灯，D为光敏电阻(白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性较强；夜晚光照弱时，电阻变得很大，电磁铁几乎无磁性)，请你将电路连接完整，达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果。(连线时导线不能交叉)
【答案】解：如图所示：
【知识点】实物的电路连接；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】为了使照明电路白天断开，就需要电磁铁吸引衔铁，电路中电流大。夜间电磁铁磁性小，不吸引衔铁。电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制。所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起，以此来调节电路中的电流。故设计电路如答案图所示。
【分析】电磁继电器的电磁铁要接在电源两极上，结合光敏电阻的作用，各元件要串联。
四、实验题
17．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干．小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．
（1）实验中通过观察电磁铁 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强．
（3）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强．
【答案】（1）吸引大头针的数量
（2）增加；大
（3）甲；线圈匝数越多．
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，电磁铁吸引的大头针越多说明磁性越强．（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强．（3）根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强．究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，便得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．
故答案为：（1）吸引大头针的数量；（2）增加，大；（3）甲，线圈匝数越多．
【分析】（1）探究电磁铁磁性强弱时，要通过吸引大头针的多少反应磁性的强弱；
（2）当电路中的电阻减小时，电流变大，磁性增强，吸引大头针的数目增加；
（3）当电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
五、综合题
18．某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后,该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏,指示灯规格为“6 V 3 W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）若让左转、右转指示灯同时工作,转向开关应与触点 接通。(填“1和2”“2和3”“3和4”或 “4 和 5”)
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时,右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时,其两端实际电压为Ux,消耗的实际功率为额定功率的 。
求:①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能 。
②定值电阻R0的阻值 。(指示灯的电阻不变)
【答案】（1）3和4
（2）32.4焦；48欧
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点3和4接通；（2）①由图乙可知，在右转指示灯闪烁交替工作30秒内，指示灯正常发光t=10s，微弱发光t1=20s，所以W=PLt+PL1t1=3W×10s+3/25W×20s=32.4J；
②当指示灯发光时：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω；当指示灯微弱发光时：因为P1L=U1LI1L=U1L2/RL，U1L2/12Ω=0.12W所以U1L=1.2V，I0=I1L=P1L/U1L=0.12W/1.2V=0.1A，所以R0=U0/I0=48Ω。
【分析】（1）根据电路中各元件位置，当有电流通过用电器，用电器才能工作；
（2）根据用电器的电功率和工作时间的乘积计算消耗的电能；根据灯泡的规格计算灯泡的电流和电阻，结合灯泡的实际功率和电阻计算实际电流，利用实际功率和电阻计算电压，利用电压和实际电流的比值计算电阻的大小。
19．如图所示是某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10 Ω,左边电源电压为6 V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
（1）请说明该自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少
（3）为了节省电能,将空调启动温度设定为30 ℃,控制电路中需要再串联多大的电阻
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案。
【答案】（1）随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到15 mA时,衔铁被吸合,右侧空调电路连通,空洞开始工作。当温度下降时,控制电路电阻增大,电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实现了自动控制
（2）电路启动时的总电阻：R总＝ ＝400Ω，此时热敏电阻的阻值：R热＝R总 R0＝400Ω 10Ω＝390Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃
（3）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻：R′＝R热＝R总 R热′ R0＝400Ω 360Ω 10Ω＝30Ω。
（4）可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）热敏电阻随温度增大而减小，当电阻减小时，电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，工作电路接通；
（2）根据电压和电流计算电阻的大小，在利用串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，计算热敏电阻的阻值，并判断温度；
（3）根据不同温度判断热敏电阻的阻值，利用总电阻和其它电阻判断需要串联的电阻大小；
（4）除了改变滑动变阻器，还可以改变电源改变电路中的电流。
1 / 12018-2019学年人教版物理九年级全册 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习（1）
一、单选题
1．关于电磁铁，下面说法中正确的是（ ）
A．电磁铁是根据电磁感应原理制作的
B．电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C．电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D．电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
2．（2017九上·赵县期末）图所示的四个选项中，应用到电磁铁的是（ ）
A．指南针 B．光盘
C．电铃 D．磁卡
3．下列关于电磁铁和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A．电磁铁能永久性地保持磁性
B．电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变
C．磁感线是真实存在的
D．电磁铁外部的磁感线总是从S极出发，回到N极
4．如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（ ）
A．将滑片P向a端移动 B．将滑片P向b端移动
C．用铜芯替代铁芯 D．减少线圈匝数
5．法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖．如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图，实验发现，在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，这说明（ ）
A．电磁铁的左端为N极
B．流过灯泡的电流增大
C．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
D．巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系
6．（2018九下·邗江月考）下图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水能导电），电路中（ ）
A．绿灯亮，红灯不亮 B．红灯亮，绿灯不亮
C．红灯和绿灯都亮 D．红灯和绿灯都不亮
7．某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感．在单元楼梯口安装了防盗门．如图所示为单元防盗门门锁的原理图．各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关．该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S．门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门可打开．关于该门锁．下列说法中正确的是（ ）
①闭合开关后，电磁铁的右端为S极；
②闭合开关后，电磁铁的右端为N极；
③该单元的各住户控制门锁的开关是并联的；
④该单元的各住户控制门锁的开关是串联的．
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
8．如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（ ）
A．C接E，D接F B．C接E，B接F C．A接E，D接F D．A接E，B接F
9．陈华在课外活动实验中，用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁，实验中，他希望获得更强的磁性，设计了以下几种方案，不可能实现的是（ ）
A．增加电路中电池的节数 B．增加线圈匝数
C．将电源的正、负极对调 D．在线圈中插入一根铁钉
10．如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动．当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性逐渐增强 B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强逐渐减小 D．铁块对地面的压强逐渐增大
二、填空题
11．如图所示,螺线管磁性的有无可以由 的有无来控制；其极性与螺线管中的 方向有关;若将甲和乙两螺线管串联在电路中， 的磁性更强(选填“甲”或“乙”).
12．如图所示,是常用的一种电磁继电器,请完成以下填空:
（1）图中1是 ,2是 。其中2具有的特点是:通电时 ,断电时 。
（2）用电磁继电器可以实现的一种操作是通过控制低压电路的通断,来间接控制高压工作电路的通断,这时电磁继电器相当于工作电路的 。
13．小华同学把导线绕在铁钉上,接入如图所示的电路中,制成了一个 。闭合开关S,小磁针静止时左端应为 极,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,它的磁性将 。
14．某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台.机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现(如图),其奥秘是“手指”内部有电磁铁.
（1）机器人取放棋子时利用了电磁铁的 (选填“磁性有无”或“磁极方向”)可以控制的特点.
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的_______.
A．铁 B．铜 C．铝
15．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧秤挂着一条形磁铁，当开关闭合后，电磁铁与条形磁铁的相互作用为 (选填“吸引”或“排斥”)，当滑片P从b端向a端滑动过程中，弹簧的长度会变 (选填“长”或“短”)．
三、作图题
16．电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一。如图所示为模拟电路，其中A为电磁继电器，B为照明电路，C为路灯，D为光敏电阻(白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性较强；夜晚光照弱时，电阻变得很大，电磁铁几乎无磁性)，请你将电路连接完整，达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果。(连线时导线不能交叉)
四、实验题
17．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干．小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．
（1）实验中通过观察电磁铁 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强．
（3）根据图示的情境可知， （填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强．
五、综合题
18．某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后,该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏,指示灯规格为“6 V 3 W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。
（1）若让左转、右转指示灯同时工作,转向开关应与触点 接通。(填“1和2”“2和3”“3和4”或 “4 和 5”)
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时,右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时,其两端实际电压为Ux,消耗的实际功率为额定功率的 。
求:①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能 。
②定值电阻R0的阻值 。(指示灯的电阻不变)
19．如图所示是某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10 Ω,左边电源电压为6 V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
（1）请说明该自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少
（3）为了节省电能,将空调启动温度设定为30 ℃,控制电路中需要再串联多大的电阻
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁铁是根据电流的磁效应的原理制作的，电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁，由电流控制其通断，电磁继电器中的磁体，不可以用永磁体，如果用了永磁体就不能控制其通断了。电磁铁中的铁芯，不可以用钢棒代替，如果用了钢棒就不能控制其通断了。B符合题意。
故答案为：B
【分析】电磁铁中的磁体是铁芯，可以实现通电有磁性，断电无磁性。
2．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】解：A、指南针利用磁体指南北的性质，不合题意．
B、光盘利用光盘以光信息做为存储物的载体，不合题意．
C、电铃中的通电螺线管就是电磁铁．符合题意．
D、磁卡利用了磁来记录信息，不合题意．
故选C．
【分析】带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁，电铃中铃锤的敲打、电磁起重机吊起重物、电磁继电器的自动控制都是利用电磁铁．
3．【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A. 电磁铁中电流消失后，磁性即消失，故磁性不能永远保持，A不符合题意；
B 电磁铁的磁性有无，可以通过通电断电来控制，通电时有磁性，断电时无磁性；改变线圈的匝数、电流的强弱、铁芯的有无都可以改变电磁铁的磁性强弱，B符合题意。
C. 磁感线并非真实存在，C不符合题意；
D. 在磁体外部，磁感线都是从N发出，回到S极的，D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】电磁铁的磁性有无可控制，磁性强弱可控制，磁感线是描述磁场假想的线。
4．【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，电磁铁吸引的大头针数目越多，电磁铁的磁性越强．A将滑片P向a端移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性增强，吸引大头针数量增多，符合题意；B将滑片P向b端移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的电流变小，此时电磁铁磁性减弱，吸引大头针数量减少，不符合题意；C电磁铁中插入铁芯可以增强电磁铁的磁性，若用铜芯替代铁芯，因铜不是铁磁性材料，故电磁铁的磁性减弱，吸引大头针数量减小，不符合题意；D电磁铁的线圈匝数越多磁性越强，所以减少线圈匝数，吸引大头针的数量减少，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】增强电磁铁磁性的方法有：增大电流或增加线圈匝数。
5．【答案】A
【知识点】通电螺线管的磁场；安培定则
【解析】【解答】左边电路根据电流的流向，由右手定则可知电磁铁的左端为N极，A符合题意；在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中，左边电路滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱；指示灯明显变暗，说明右边电路中电流变小，巨磁电阻的阻值变大，所以巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大，B.C.D均不符合题意，
故答案为：A。
【分析】根据电流方向，结合安培定则可以判断通电螺线管的磁极，当电阻增大，电流减小，指示灯变暗，说明巨磁电阻的阻值变大。
6．【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】对电磁继电器原理、电路的分析的考查。
水位到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，工作电路中动触点与下面的静触点接通，红灯亮，绿灯不亮，A、C、D不符合题意，B符合题意.
故答案为：B。
【分析】本题考查了电磁继电器原理、电路的分析，水位到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，工作电路中动触点与下面的静触点接通，红灯亮，绿灯不亮.
7．【答案】A
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】解：由图可知电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极，右侧为S极；故①正确；
因各用户要独立控制门锁，即有一个开关闭合即能打开门锁，故只有并联电路才能完成该功能；若为串联应让各开关均闭合才能控制门锁；故③正确；
故选A．
【分析】由右手螺旋定则可判断出电磁铁的磁极；由串并联电路的特点可知各用户控制门锁的开关应为并联关系．
8．【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；磁现象
【解析】【解答】分析题中图，根据右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为N极，
将AC或AD接入电路，当滑片P向右端移动时，连入的电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性减弱，磁极间的吸引力变小，使得弹簧测力计的示数变小，C符合题意．
故答案为：C．
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极，根据磁极间的作用规律判断作用力，磁性变小，判断电路中的电流减小，滑动变阻器的电阻变大。
9．【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、电流的大小、是否有铁芯等有关。增加电池节数，可以增大电磁铁两端的电压，使电流增大，磁性增强。增加线圈匝数及加铁钉（铁芯）也能增强磁性。改变电源的正、负极只是改变了电路中电流的方向，改变电磁铁的磁极，C符合题意。
故答案为：C
【分析】增大通电螺线管的磁性的方法有：增大电流、增加线圈匝数，增加铁芯。
10．【答案】A,C
【知识点】减小压强的方法及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】当滑片向上滑动时，滑动变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性会增强；当铁块在电磁铁的左下方时，铁块对地面的压力大小等于铁块的重力；当铁块逐渐向电磁铁下方移动时，此时铁块除了受到重力以外，还受到电磁铁对它的吸引力，由于电磁铁对铁块的吸引力方向竖直向上，所以此时铁块对地面的压力等于重力减去吸引力，则铁块对地面的压力小于铁块的重力；当铁块从电磁铁左下方向电磁铁正下方移动的过程中，铁块受到的吸引力在逐渐变大，所以铁块对地面的压力在逐渐减小，因此在受力面积一定时，铁块对地面的压强在逐渐减小，AC符合题意。
故答案为：AC。
【分析】滑动变阻器的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，铁块受到向上的作用力，对地面的压力减小，压强减小。
11．【答案】电流；电流；乙
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【解答】电磁铁是利用电流的磁效应来制成的，当电磁铁中有电流时，电磁铁有磁性，没有电流时，电磁铁无磁性，所以其磁性的有无是利用电流的有无来决定的．改变电流的方向，线圈的极性会发生改变，则极性与螺线管中的电流方向有关；将甲和乙两螺线管串联在电路中，电流大小相同，所以，这两个螺线管磁性的强弱
取决于线圈匝数的多少．由图示的情况可知甲的线圈匝数比乙的匝数少，所以乙的磁性更强．
故答案为：电流；电流；乙。
【分析】电磁铁磁性的有无可以用有无电流控制，磁性强弱可以用电流大小来控制，电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
12．【答案】（1）衔铁；电磁铁；有磁性；无磁性
（2）开关
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 图中1是衔铁,2是电磁铁。电磁铁的特点是:通电时有磁性,断电时无磁性。(2) 用电磁继电器可以实现的一种操作是通过控制低压电路的通断,来间接控制高压工作电路的通断,这时电磁继电器相当于工作电路的开关。
【分析】（1）电磁继电器的主要组成有：电磁铁、衔铁、触点、弹簧，电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
（2）电磁继电器是实现安全控制的开关。
13．【答案】电磁铁；S；增强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】导线绕成线圈即可组成电磁铁；由安培定则可判出电磁铁的右侧为N极，则根据磁极间的相互作用可知，小磁针N极向外，即小磁针的S极向左；当滑动变阻器向左滑动时，滑动变阻器阻值减小，电流增强，则电磁铁磁性增强。
故答案为：电磁铁；S；增强。
【分析】带铁芯的螺线管是电磁铁，根据安培定则可以判断电磁铁的南北极，电流越大，电磁铁磁性越强。
14．【答案】（1）磁性有无
（2）A
【知识点】磁性材料
【解析】【解答】(1)根据时间，棋子只要是磁性材料做成的，机器人可以利用电磁铁的磁性有无即可实现棋子的取放，而磁场方向不影响磁性的大小，不能用作取放棋子。(2)制作象棋棋子的材料应该是磁性材料，即能被磁化，铁是磁性材料，故可以使用，铜和铝不是磁性材料，不能被磁化，不可以制作棋子。
【分析】（1）电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
（2）磁性材料才可以被磁化。
15．【答案】吸引；短
【知识点】磁现象；物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【解答】电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁同名相对，故相互排斥；当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可得，电路中电流减小，则条形磁铁受向上的力减小；条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力，向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等，因重力不变，磁场力减小，故弹簧的弹力增大，故弹簧长度变长；
故答案为：吸引；短。
【分析】电磁铁通电可以吸引磁性物体，电路中电阻变大，电流减小，电磁铁的磁性减弱。
16．【答案】解：如图所示：
【知识点】实物的电路连接；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】为了使照明电路白天断开，就需要电磁铁吸引衔铁，电路中电流大。夜间电磁铁磁性小，不吸引衔铁。电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制。所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起，以此来调节电路中的电流。故设计电路如答案图所示。
【分析】电磁继电器的电磁铁要接在电源两极上，结合光敏电阻的作用，各元件要串联。
17．【答案】（1）吸引大头针的数量
（2）增加；大
（3）甲；线圈匝数越多．
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，电磁铁吸引的大头针越多说明磁性越强．（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，发现电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强．（3）根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强．究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，便得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．
故答案为：（1）吸引大头针的数量；（2）增加，大；（3）甲，线圈匝数越多．
【分析】（1）探究电磁铁磁性强弱时，要通过吸引大头针的多少反应磁性的强弱；
（2）当电路中的电阻减小时，电流变大，磁性增强，吸引大头针的数目增加；
（3）当电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。
18．【答案】（1）3和4
（2）32.4焦；48欧
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】（1）让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点3和4接通；（2）①由图乙可知，在右转指示灯闪烁交替工作30秒内，指示灯正常发光t=10s，微弱发光t1=20s，所以W=PLt+PL1t1=3W×10s+3/25W×20s=32.4J；
②当指示灯发光时：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω；当指示灯微弱发光时：因为P1L=U1LI1L=U1L2/RL，U1L2/12Ω=0.12W所以U1L=1.2V，I0=I1L=P1L/U1L=0.12W/1.2V=0.1A，所以R0=U0/I0=48Ω。
【分析】（1）根据电路中各元件位置，当有电流通过用电器，用电器才能工作；
（2）根据用电器的电功率和工作时间的乘积计算消耗的电能；根据灯泡的规格计算灯泡的电流和电阻，结合灯泡的实际功率和电阻计算实际电流，利用实际功率和电阻计算电压，利用电压和实际电流的比值计算电阻的大小。
19．【答案】（1）随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到15 mA时,衔铁被吸合,右侧空调电路连通,空洞开始工作。当温度下降时,控制电路电阻增大,电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实现了自动控制
（2）电路启动时的总电阻：R总＝ ＝400Ω，此时热敏电阻的阻值：R热＝R总 R0＝400Ω 10Ω＝390Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃
（3）因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻：R′＝R热＝R总 R热′ R0＝400Ω 360Ω 10Ω＝30Ω。
（4）可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）热敏电阻随温度增大而减小，当电阻减小时，电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，工作电路接通；
（2）根据电压和电流计算电阻的大小，在利用串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，计算热敏电阻的阻值，并判断温度；
（3）根据不同温度判断热敏电阻的阻值，利用总电阻和其它电阻判断需要串联的电阻大小；
（4）除了改变滑动变阻器，还可以改变电源改变电路中的电流。
1 / 1
