浙教版科学八年级下册1.3电磁铁的应用 提升卷
一、选择题
1．（2023八下·富阳期末）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上(黑色端为N极)，电磁铁右端固定并保持水平，且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时，条形磁铁一直保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合后，电磁铁左端是S极
B．开关S闭合后，条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C．滑片P向右移动时，条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D．开关S断开时，条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
【答案】C
【知识点】右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、有无铁芯、电流大小有关，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；
电磁铁的南北极方向与电流方向与线圈绕法有关，可以通过右手定则判断，方法如下图
四指方向表示电流方向，大拇指方向表示磁场方法（N极指向）
【解答】A. 开关S闭合后，电路中电路方向如图，根据右手定则可以判断出电磁铁左端是N极，A错误
B. 电磁铁左端是N极，对条形磁铁产生向左的排斥力，条形磁体保持静止，根据二力平衡平衡力的方向相反，说明条形磁体受到向右的摩擦力，B错误
C. 滑片P向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，电路中的电流减小，电磁铁磁性减弱，对条形磁体的排斥力减小，根据二力平衡平衡力大小相等，说明条形磁体受到的摩擦力叶减小，C正确
D. 开关S断开时，电路中没有电流，电磁铁没有磁性，但磁铁可以吸引铁钴镍，电磁铁中含有铁芯，因此条形磁铁与电磁铁之间存在引力，D错误
故答案为：D
2．（2023九下·庆元模拟）电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是
A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态
B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮
D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电磁铁有无磁性分析门锁的工作状态；
（2）（3）根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用判断；
（4）电磁铁的磁场方向与电流方向有关，据此分析是否影响门锁的控制作用即可。【解答】当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确不合题意；
当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误符合题意，C正确不合题意；
更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确不合题意。
故选B。
3．（2023·嘉兴模拟）为解决开水烫口的问题，小敏设计了高温报警器，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小。要求报警器在超过55℃时报警并亮红灯；温度未超过55℃时不报警并亮绿灯。下列符合要求的高温报警器装置原理图为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中的电路，哪个符合题目描述的功能，哪个就是正确选项。
【解答】当温度升高时热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁的磁场变强，衔铁被下来。
A.此时接通绿灯所在的电路，即绿灯发光，故A不合题意；
B.无论衔铁在什么位置，红灯都会发光，与题意不符，故B不合题意；
C.此时红灯发光，电铃报警，与题意相符，故C符合题意；
D.无论衔铁在什么位置，电铃都会发声，与题意不符，故D不合题意。
故选C。
4．（2023八下·吴兴期中）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是 （ ）
A．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
B．红灯与绿灯的连接方式是串联
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应原理
D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
（2）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
（3）电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，运用的是电流的磁效应；
（4）水银是导体，煤油是绝缘体。【解答】A.温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，电铃响，故A正确；
B.根据图片可知，绿灯亮时红灯不亮；红灯亮时绿灯不亮，则二者不能同时工作，肯定不是串联，故B错误；
C.自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；
D.水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体.换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故D错误。
故选A。
5．（2023八下·杭州月考）如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V，22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻。R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是（ ）
A．受控电路中，导线a端应连接照明电路的火线
B．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光
D．控制电路长时间使用后电压下降，天亮时灯自动熄灭时间变晚
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）在家庭电路中，为了用电安全，开关必须接在火线上；
（2）根据电磁铁的磁场变化确定电流变化，弄清阻值变化即可；
（3）电磁铁吸合时的电流大小不变，据此推算控制电压增大时光敏电阻的阻值变化即可；
（4）根据（3）中的方法分析判断。
【解答】A.根据图片可知，衔铁控制的开关直接与a相连，则a应为火线，故A正确不合题意；
B.根据图片可知，天亮时自动熄灭，即此时衔铁电磁铁吸下来，切断灯泡所在电路，那么此时电磁铁的磁场变强，通过的电流变大，而光敏电阻的阻值减小，那么得到结论：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，故B正确不合题意；
C.如果提高控制电路电源电压，而吸合时电流大小不变，那么总电阻的阻值要增大，即光敏电阻的阻值要增大。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知，此时光照强度减弱，因此在白天不可能发光，故C错误符合题意；
D.如果控制电路电压降低，而吸合时电流大小不变，那么总电阻的阻值要减小，即光敏电阻的阻值要减小。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知，此时光照强度变大，即熄灯的时间变晚，故D正确不合题意。
故选C。
6．（2023·北仑模拟）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）（2）由题知气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出CO浓度升高时控制电路中电流的变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知电磁铁磁性的变化，结合电路分析电铃应接在什么位置；
（3）用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，据此分析；
（4）在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联分析滑片的移动方向。【解答】当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，所以电铃应接在C和D之间，故A、B错误；
用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变。由欧姆定律和电阻的串联可知，在电源电压不变时，应减小变阻器R2的阻值，所以应将R2的滑片向上移，故D错误。
故选C。
7．如图是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（ ）
A．电磁铁始终没有磁性
B．衔铁没有向下运动
C．衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D．电池正、负极接反了
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片分析电铃的工作过程即可。
【解答】根据图片可知，当开关断开时，电磁铁没有磁性，衔铁在上面。闭合开关后，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引下来，此时小锤敲击铃盖发声。但是衔铁会时针吸合在下面的电磁铁上，不会回弹到原来位置，因此电铃只响一声吗，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8．（2021八下·滨江期中）如图是汽车启动装置原理图,对于这一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是（ ）
A．旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B．电磁铁的工作电压与电动机的工作电压相等
C．电磁铁通电时，上端是N极，下端是S极
D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据钥匙的作用分析；
（2）根据连接的电池数分析；
（3）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（4）根据装置的工作过程分析。
【解答】A.根据图片可知，旋转钥匙，将电路接通，电磁铁产生磁场，使整个电路开始工作，故A正确不合题意；
B.电磁铁的电源为1节电池，而电动机的电源为2节电池，因此二者的电压不同，故B错误符合题意；
C.电磁铁通电时，线圈上电流方向向右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁上端为N极，下端为S极，故C正确不合题意；
D.电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，上面的触点下移，推动使触点A向右与B接触，故D正确不合题意。
故选B。
9．（2021八下·长兴月考）下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应用的是（ ）
A．指南针 B．电铃
C．磁悬浮列车 D．移动硬盘
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据各个选项中包含的物理原理分析判断。
【解答】 A.指南针应用了磁体可以指示南北的性质，与电磁铁无关，故A符合题意；
B.在电铃中，有铁芯的通电螺线管组成了电磁铁；通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把衔铁吸下来，使小锤敲击铃碗 发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。故B不合题意；
C.磁悬浮列车利用的是磁极间的相互作用规律，列车通电后，具有磁性，用到了电磁铁，故C不合题意；
D.移动硬盘中含有电磁铁，将数据信息记录在磁盘上，故D不合题意。
故选A。
10．（2021·龙港模拟）电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图所示，电源电压保持不变，弹簧秤下挂着一块铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中，逐渐滴入氢氧化钡溶液，可发现弹簧测力计的示数（ ）
A．逐渐变小，最后趋于稳定
B．一直保持不变
C．先变小，后变大，最后趋于稳定
D．先变大，后变小，最后趋于稳定小
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据硫酸铜和氢氧化钡的反应分析溶液中离子浓度的变化，进而判断电流的大小变化，确定电磁铁的磁力大小变化，进而确定弹簧测力计的示数变化。
【解答】硫酸铜和氢氧化钡反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，因此溶液中的离子浓度先变小后不变，那么电流先变小后不变，那么电磁铁的磁力先变小后不变，根据F=G+F吸引可知，弹簧测力计的示数先变小后不变，最后趋于稳定，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
11．如图所示为一台非铁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块.B是电磁铁。未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源电地极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起。当铁块A向上匀速运动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁B的上端为S极，天平左盘下降
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁3的下端为N极，天平仍保持平衡
D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态
【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】①从图可以看出螺线管的绕向和电源的正负极，利用安培定则可以确定螺线管的NS极．
②从图中可以看出，电磁铁与铁块A都在天平的左盘中，天平是否平衡取决于它们整体对天平左盘的压力是否改变．通过对铁块A的运动状态的分析，结合超重现象的产生，可判断AB整体对于天平左盘压力的变化。
【解答】根据右手螺旋定则，电磁铁B的下端为N极。当A匀速上升时，说明电磁铁对A的吸引力等于A的重力，而根据牛顿第三定律可知，电磁铁也受到了相同大小的反作用力，故天平仍保持平衡。
故选C。
二、填空题
12．（2023八下·杭州月考）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
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据图片分析整个装置的工作过程；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1）根据图片可知，当车库积水水面到达B处时，A、B通过水接通，此时电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来接通红灯所在的电路而报警。
（2）线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N级。
13．如图所示为电铃的结构示意图，它的工作原理如下。(均填字母)
（1）闭合开关时，电路 ，电磁铁 ， 衔铁，使小锤敲击铃碗发出声音。
（2）由于衔铁被吸引，衔铁与螺钉分开，电路 ，电磁铁 ，小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
A.接通
B.断开 C.吸引 D.脱离
E.有磁性
F.失去磁性
【答案】（1）A；E；C
（2）B；F
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片分析整个装置的工作过程即可。
【解答】（1）根据图片可知，闭合开关时，电路接通（A），电磁铁有磁性（E），吸引（C）衔铁，使小锤敲击铃碗发出声音。
（2）由于衔铁被吸引，衔铁与螺钉分开，电路断开（B），电磁铁失去磁性（F），小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
14．（2022八下·乐清月考）梅雨季节，空气潮湿，路面湿滑，为保证师生通行安全，好学的英英同学设计了如图乙警示灯的模拟电路。
（1）在电路中串联一个湿敏电阻，当湿度变大，电流高达一定程度时警示灯才发光，因此应选择图甲中的 （填“R1”或“R2”）湿敏电阻。
（2）为了提高警示效果，要求警示灯能亮暗闪烁，湿敏电阻应连接在图乙的 （填“A” 或“B”）位置。
【答案】（1）R2
（2）B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律判断出湿敏电阻与湿度的关系，再根据图象判断出R1和R2与湿度的关系，从而得出答案；
（2）根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度增加而变亮，警示灯变亮时，电路的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，根据警示灯不断闪烁确定湿敏电阻的位置。
【解答】（1）根据题意可知，当湿度变大时，电流越大，电磁铁的磁场增强，将衔铁吸下来，短路电磁铁和B，此时只有灯泡自己。由于灯泡的电压增大，所以此时警示灯发光。由欧姆定律可知，湿敏电阻随湿度的增加而减小，
由图甲知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小，因此R2为湿敏电阻。
（2）由图乙知，当空气潮湿（湿度大），能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据
可知，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在B位置时，会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现此现象，因此湿敏电阻应连接在图甲的B位置。
15．电磁铁产生的磁场的有无可以用 来控制，磁场的强弱可以通过改变 来调节，磁场方向的改变可以通过改变 来实现。
【答案】电流的通断；电流大小；电流方向
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】根据电磁铁的特点解答。
【解答】电磁铁产生的磁场的有无可以用电流的通断来控制，磁场的强弱可以通过改变电流大小来调节，磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现。
16．（2019八下·秀洲月考）如图甲所示为新中国成立后第一座自行设计建造的新安江大型水力发电厂，自1957年建成以来曾为华东地区的电力供应立下汗马功劳，目前仍是浙江省最大的水力发电厂。该水力发电厂内设有9台大型发电机组，如图乙所示。这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是 ；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是 。
【答案】线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）线圈用很粗的铜线缠绕而成，质量非常大；
（2）电磁铁的优点：磁性可有可无；磁性大小可以改变；磁极方向可有改变。
【解答】这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是：线圈质量太大，转动起来非常困难；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是：磁场的强度可以靠改变电流来实现。
故答案为：线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
三、实验探究题
17．夜幕下，路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED灯是通过光电转换来供电的。
如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈的电流I与光照强度E(单位：勒克斯，符号：lx)之间的几次实验数据如表所示：
光照强度E/lx 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
线圈中电流I/mA 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3
当线圈A中的电流I≥30.0 mA时，动触点D与静触点G、H接触。
（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而 (填“增大”或“减小”)。
（2）当光照强度增强时，电磁铁的磁性 (填“增强”或“减弱”)。
（3）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于 _lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
【答案】（1）增大
（2）增强
（3）15
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律；
（2）电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小有关，分析控制电路部分的电流变化即可；
（3）根据表格确定电流为30mA时的光照强度即可。
【解答】（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而增大。
（2）当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，则通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁性增强。
（3）根据表格可知，当线圈电流为30mA时，此时的光照强度为15lx，则：傍晚，当光照强度小于15lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
18．（2019八下·温州月考）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示。当电梯超载时，电梯的自动报警系统就会启动，铃声响起；当电梯载重量正常时，电梯上升。
（1）当接通控制电路时，继电器的动触头与 （填“上”或“下”）静触点接触。
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而 （填“增大”或“减小”），来改变控制电路中的电流，
从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用。
（3）若该报警系统在电梯严重超载时才自动报警，为保证人员安全，应如何对该系统进行改进。 （答出一点即可）
【答案】（1）下
（2）减小
（3）减小电源电压
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）接通控制电路时，衔铁受到电磁铁的吸引，根据衔铁的运动方向判断继电器的动触头与哪个触点接触；
（2）电梯超载，压敏电阻受到的压力增大时，这时控制电路会接通，根据电磁铁磁性的大小判断电流的大小变化，进而判断电阻的大小变化，最终弄清压敏电阻的阻值变化；
（3）首先判断电梯严重超载时压敏电阻的阻值变化，然后判断电流变化，最后根据电流的变化思考解决方案。
【解答】（1）当接通控制电路时，电磁铁会将衔铁向下吸引，这时继电器的动触头与下面的静触点接触，电铃工作，发出报警；
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而减小），来改变控制电路中的电流， 从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用；
（3）当电梯严重超载时才自动报警，即报警电流增大，这时有可能导致超出电梯的承载能力发生危险；将报警电流减小为原来的电流是一种解决方案：①减小电源电压；②增大定值电阻阻值。
故答案为：（1）下；（2）减小；（3）减小电源电压
19．（2019八下·余杭月考）断路器因方便安全，被越来越广泛使用。如图所示是断路器的工作原理。
当电流过大时，它的工作顺序是：
①簧锁装置脱开； ②触点断开；
③电流过大，双层金属片发热过多； ④双层金属片弯曲，触动簧锁装置。
正确排列是 。
【答案】③④①②
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】注意分析各个环节之间的因果关系，即电流大、热量多，引起双金属片的改变，它再对簧锁装置作用，最后分离触点，完成断路。
【解答】当电流过大时，它的工作顺序是：
③电流过大，双层金属片发热过多；
④双层金属片弯曲，触动簧锁装置。
①簧锁装置脱开；
②触点断开。
那么正确的顺序为：③④①②。
20．（2017八下·萧山期中）一般固体受热时，在各个方向上的长度都会胀大，在冷却时都会缩小，物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录，请根据实验记录回答问题。
实验序号 材料 升高的温度（℃） 原长（m） 伸长量（mm）
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.65
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
（1）从1、3（2、5或4、6）两组实验记录可以看出物体的伸长量与 有关。
（2）从 （填序号）两组实验记录可以看出物体的伸长量还与原长有关。
（3）从 （填序号）两组实验记录可以看出物体的伸长量还与 有关。
（4）如图乙所示是火警自动报警原理图.设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关，温度升高时，双金属片向下弯曲，使电路闭合。请你参考上面的实验记录确定双金属片与固定触点接触的一边所用的材料是黄铜还是康铜？ ，并简述理由： 。
（5）当发生火灾时，将发生下列变化：
a.温度升高使双层金属片弯曲；b.接通触点使工作电路中有电流通过；c.电磁铁有磁性；
d.衔铁被吸下；e.接通触点使控制电路中有电流通过；f.电灯亮，电铃响发出警报.
这些变化的正确顺序是 。
【答案】（1）物质材料
（2）1、2
（3）3、4；升高温度
（4）康铜；相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小
（5）aecdbf
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】此题主要是考查的一种研究方法（控制变量法）的运用：当研究一个物理量与其他多个量的关系时要用到这种方法．具体方法是：既要控制相同的量，又要控制一个唯一不同的量作对比。通过表中的数据可知，影响物体线性膨胀的因素有：材料、升高的温度、原长三个量。由1、2对比可知：在材料、升高的温度相同时，原长越长，伸长量越大。由1、3（2、5或4、6）比较可知：在原长、升高的温度相同时，伸长量还与材料有关。由3，4比较可知：在材料、原长相同时，伸长量还与升高的温度有关。
【解答】（1）影响物体线性膨胀的因素中有三个：材料、升高的温度、原长．由1、3（2、5或4、6）比较可知这几组中原长、升高的温度相同，只有材料不同；
（2）物体的伸长量要与原长有关，因此这组材料必须材料、升高的温度相同．而原长不同，故选择1、2；
（3）影响物体线性膨胀的因素中有三个：材料、升高的温度、原长．在第一第二问中已经考察到原长材料这两个因素了，只剩下升高的温度这一因素了．所以要找一组材料、原长相同而升高的温度不同的选项，因此答案为3、4，升高的温度；
（4）选康铜，因为相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小。
（5）只有出现火灾周围环境温度升高时，由于双金属片受热膨胀的程度不同，导致了双金属片向一侧弯曲，使动静触点接通．控制电路接通，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，使工作电路接通，工作电路中的电铃响，电灯亮，报警器报警。故答案为：aecdbf。
故答案为：（1）物质材料；（2）1、2；（3）3、4，升高温度；（4）康铜，相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小；（5）aecdbf。
四、解答题
21．（2023八下·仙居期末）水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。
（1）请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。
（2）请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。
【答案】（1）
（2）当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据题目要求分析衔铁的位置与两个灯泡的连接情况即可；
（2）根据图片，结合题目要求，分析整个装置的工作原理即可。
【解答】（1）当水位在安全位置以下时，为断路，电磁铁没有磁场，衔铁在上面接通绿灯所在的电路，那么上面的静触点与绿灯相连。当水位在安全位置以上时，电路接通，则电磁铁有磁性，将衔铁吸下来接通红灯而发光，那么下面的静触点应该与红灯相连，而电源的另一端与衔铁上的动触点相连，如下图所示：
（2）水位报警器的工作原理：当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
22．（2023八下·鄞州期末）如图甲所示是一台速印机，小宁在使用速印机时常常遇到下列问题：当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸；当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小宁设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。图乙是小宁设计的电路原理图，工作电路电压为220V，M1、M2是两台工作效率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成”进纸”、”印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快，具体参数见表格。在控制电路中，R0是保护电阻，阻值为10Ω，电源电压为6V，Rx是安装在备用纸槽底部的压敏电阻，其阻值与受到纸张的压力关系如图丙所示。印刷时先闭合S2，后闭合S1。当控制电路中的电流≥0.2A时，衔铁被吸引。
电动机型号 工作电压(V) 工作电流(A) 线圈电阻(Ω) 印刷速度(秒/张)
M1 220 1 40 0.2
M2 220 0.5 25 0.5
（1）当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是 。
（2）假设在某次印刷中，备用纸槽中纸张数从500张减少到100张，求该次印刷过程所需的时间。(纸张规格相同，每500张纸重力为20N)
【答案】（1）M1
（2） ，n=300张
即剩余纸张数300张以上M11工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
M1工作时间：t1=(500-300)张×0.2s/张=40s
M2工作时间：t2=(300-100)张×0.5s/张=100s
该次印刷过程总时间t=t1+t2=40s+100s=140s
【知识点】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】乙图中打印机的工作原理：当备用纸张较多时，Rx受到的压力大，从丙图可以看出其阻值较小，控制电路中电流较大，衔铁被吸下来，右边触点与上方触点接触，M1工作；当备用纸张较少时，Rx受到的压力小，其阻值较大，控制电路电流较小，衔铁不能被吸下来，右边触点与下方触点接触，M2工作。
【解答】（1）根据题意当电流I=0.2A时切换电动机工作，电路中的电阻
Rx=R-R0=30Ω-10Ω=20Ω
根据丙图可以看出其压力为12N，故当压力≥12N时，I≥0.2A，衔铁被吸下来，M1工作，故当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是M1
（2）当压力为12N时的纸张数为 ，n=300张 ， 即剩余纸张数300张以上M1工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
根据M1和M2的印刷速度分别算出M1和M2的工作时间，再加起来即为印刷过程所需的时间
故答案为（1）M1 （2）140s
23．（2023八下·奉化期末）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第25~30s喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化(如图丁所示)，定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。(线圈的电阻忽略不计)。求：
①t=9s时，线圈中通过的电流强度是多少？(写出计算过程)
②如水泵每秒可喷出水5×10-3米3，则0~3秒水泵喷水的总体积V为多少？
【答案】（1）黄色
（2）解：①当t=9s时，
则Ua=15V≥6V
U=15V-6V=9V
线圈中通过的电流I=U1/R1=9V/2Ω=4.5A
②当I≥2A时，Ua=IR1+6V=10V， 而Ua3秒内上升15V
当Ua为10V时，则t需要2秒，0~3秒水泵喷水只喷了1秒
所以0~3秒水泵喷水的总体积V为5×10-3米3
【知识点】物体的颜色；串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；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）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。
（2）图丙控制电路为串联电路，①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则由串联电路电压特点可得R1两端的电压，再根据欧姆定律I=U/R计算出通过R1的电流；由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小。②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V；当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，所以水泵启动喷水时的最小电流为2A，结合欧姆定律和串联电路的电压特点可计算出Ua，再根据图丁电压变化规律，确定0~3秒内水泵喷水时间，计算出喷水的总体积。
【解答】（1）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。故答案为：黄色。
（2）①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则U1=Ua-UE=15V-6V=9V，
I1=U1/R1=9V/2Ω=4.5A，由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小为4.5A。
②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，UE=6V，水泵启动喷水时的最小电流为2A，此时U1=IR1=2A×2Ω=4V，U=U1+UE=4V+6V=10V。由图丁可知，Ua3秒内上升15V，则Ua上升10V时，t需要2秒，即0~3秒水泵喷水只喷了1秒，喷水的总体积V=1秒×5×10-3米3/秒=5×10-3米3。
1 / 1浙教版科学八年级下册1.3电磁铁的应用 提升卷
一、选择题
1．（2023八下·富阳期末）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上(黑色端为N极)，电磁铁右端固定并保持水平，且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时，条形磁铁一直保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合后，电磁铁左端是S极
B．开关S闭合后，条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C．滑片P向右移动时，条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D．开关S断开时，条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
2．（2023九下·庆元模拟）电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是
A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态
B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮
D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作
3．（2023·嘉兴模拟）为解决开水烫口的问题，小敏设计了高温报警器，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小。要求报警器在超过55℃时报警并亮红灯；温度未超过55℃时不报警并亮绿灯。下列符合要求的高温报警器装置原理图为（ ）
A． B．
C． D．
4．（2023八下·吴兴期中）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是 （ ）
A．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
B．红灯与绿灯的连接方式是串联
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应原理
D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
5．（2023八下·杭州月考）如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V，22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻。R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是（ ）
A．受控电路中，导线a端应连接照明电路的火线
B．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
C．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光
D．控制电路长时间使用后电压下降，天亮时灯自动熄灭时间变晚
6．（2023·北仑模拟）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
7．如图是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（ ）
A．电磁铁始终没有磁性
B．衔铁没有向下运动
C．衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D．电池正、负极接反了
8．（2021八下·滨江期中）如图是汽车启动装置原理图,对于这一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是（ ）
A．旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B．电磁铁的工作电压与电动机的工作电压相等
C．电磁铁通电时，上端是N极，下端是S极
D．电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触
9．（2021八下·长兴月考）下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应用的是（ ）
A．指南针 B．电铃
C．磁悬浮列车 D．移动硬盘
10．（2021·龙港模拟）电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图所示，电源电压保持不变，弹簧秤下挂着一块铁。现在盛有硫酸铜溶液的烧杯中，逐渐滴入氢氧化钡溶液，可发现弹簧测力计的示数（ ）
A．逐渐变小，最后趋于稳定
B．一直保持不变
C．先变小，后变大，最后趋于稳定
D．先变大，后变小，最后趋于稳定小
11．如图所示为一台非铁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块.B是电磁铁。未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源电地极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起。当铁块A向上匀速运动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁B的上端为S极，天平左盘下降
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁3的下端为N极，天平仍保持平衡
D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态
二、填空题
12．（2023八下·杭州月考）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")。
13．如图所示为电铃的结构示意图，它的工作原理如下。(均填字母)
（1）闭合开关时，电路 ，电磁铁 ， 衔铁，使小锤敲击铃碗发出声音。
（2）由于衔铁被吸引，衔铁与螺钉分开，电路 ，电磁铁 ，小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
A.接通
B.断开 C.吸引 D.脱离
E.有磁性
F.失去磁性
14．（2022八下·乐清月考）梅雨季节，空气潮湿，路面湿滑，为保证师生通行安全，好学的英英同学设计了如图乙警示灯的模拟电路。
（1）在电路中串联一个湿敏电阻，当湿度变大，电流高达一定程度时警示灯才发光，因此应选择图甲中的 （填“R1”或“R2”）湿敏电阻。
（2）为了提高警示效果，要求警示灯能亮暗闪烁，湿敏电阻应连接在图乙的 （填“A” 或“B”）位置。
15．电磁铁产生的磁场的有无可以用 来控制，磁场的强弱可以通过改变 来调节，磁场方向的改变可以通过改变 来实现。
16．（2019八下·秀洲月考）如图甲所示为新中国成立后第一座自行设计建造的新安江大型水力发电厂，自1957年建成以来曾为华东地区的电力供应立下汗马功劳，目前仍是浙江省最大的水力发电厂。该水力发电厂内设有9台大型发电机组，如图乙所示。这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是 ；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是 。
三、实验探究题
17．夜幕下，路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED灯是通过光电转换来供电的。
如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈的电流I与光照强度E(单位：勒克斯，符号：lx)之间的几次实验数据如表所示：
光照强度E/lx 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
线圈中电流I/mA 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3
当线圈A中的电流I≥30.0 mA时，动触点D与静触点G、H接触。
（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而 (填“增大”或“减小”)。
（2）当光照强度增强时，电磁铁的磁性 (填“增强”或“减弱”)。
（3）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于 _lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
18．（2019八下·温州月考）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示。当电梯超载时，电梯的自动报警系统就会启动，铃声响起；当电梯载重量正常时，电梯上升。
（1）当接通控制电路时，继电器的动触头与 （填“上”或“下”）静触点接触。
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而 （填“增大”或“减小”），来改变控制电路中的电流，
从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用。
（3）若该报警系统在电梯严重超载时才自动报警，为保证人员安全，应如何对该系统进行改进。 （答出一点即可）
19．（2019八下·余杭月考）断路器因方便安全，被越来越广泛使用。如图所示是断路器的工作原理。
当电流过大时，它的工作顺序是：
①簧锁装置脱开； ②触点断开；
③电流过大，双层金属片发热过多； ④双层金属片弯曲，触动簧锁装置。
正确排列是 。
20．（2017八下·萧山期中）一般固体受热时，在各个方向上的长度都会胀大，在冷却时都会缩小，物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录，请根据实验记录回答问题。
实验序号 材料 升高的温度（℃） 原长（m） 伸长量（mm）
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.65
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
（1）从1、3（2、5或4、6）两组实验记录可以看出物体的伸长量与 有关。
（2）从 （填序号）两组实验记录可以看出物体的伸长量还与原长有关。
（3）从 （填序号）两组实验记录可以看出物体的伸长量还与 有关。
（4）如图乙所示是火警自动报警原理图.设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关，温度升高时，双金属片向下弯曲，使电路闭合。请你参考上面的实验记录确定双金属片与固定触点接触的一边所用的材料是黄铜还是康铜？ ，并简述理由： 。
（5）当发生火灾时，将发生下列变化：
a.温度升高使双层金属片弯曲；b.接通触点使工作电路中有电流通过；c.电磁铁有磁性；
d.衔铁被吸下；e.接通触点使控制电路中有电流通过；f.电灯亮，电铃响发出警报.
这些变化的正确顺序是 。
四、解答题
21．（2023八下·仙居期末）水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。
（1）请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。
（2）请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。
22．（2023八下·鄞州期末）如图甲所示是一台速印机，小宁在使用速印机时常常遇到下列问题：当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸；当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小宁设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。图乙是小宁设计的电路原理图，工作电路电压为220V，M1、M2是两台工作效率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成”进纸”、”印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快，具体参数见表格。在控制电路中，R0是保护电阻，阻值为10Ω，电源电压为6V，Rx是安装在备用纸槽底部的压敏电阻，其阻值与受到纸张的压力关系如图丙所示。印刷时先闭合S2，后闭合S1。当控制电路中的电流≥0.2A时，衔铁被吸引。
电动机型号 工作电压(V) 工作电流(A) 线圈电阻(Ω) 印刷速度(秒/张)
M1 220 1 40 0.2
M2 220 0.5 25 0.5
（1）当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是 。
（2）假设在某次印刷中，备用纸槽中纸张数从500张减少到100张，求该次印刷过程所需的时间。(纸张规格相同，每500张纸重力为20N)
23．（2023八下·奉化期末）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯明暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第25~30s喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压Ua。呈周期性变化(如图丁所示)，定值电阻R1=2Ω，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6V时，电路中没有电流通过；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V。当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。(线圈的电阻忽略不计)。求：
①t=9s时，线圈中通过的电流强度是多少？(写出计算过程)
②如水泵每秒可喷出水5×10-3米3，则0~3秒水泵喷水的总体积V为多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、有无铁芯、电流大小有关，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；
电磁铁的南北极方向与电流方向与线圈绕法有关，可以通过右手定则判断，方法如下图
四指方向表示电流方向，大拇指方向表示磁场方法（N极指向）
【解答】A. 开关S闭合后，电路中电路方向如图，根据右手定则可以判断出电磁铁左端是N极，A错误
B. 电磁铁左端是N极，对条形磁铁产生向左的排斥力，条形磁体保持静止，根据二力平衡平衡力的方向相反，说明条形磁体受到向右的摩擦力，B错误
C. 滑片P向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，电路中的电流减小，电磁铁磁性减弱，对条形磁体的排斥力减小，根据二力平衡平衡力大小相等，说明条形磁体受到的摩擦力叶减小，C正确
D. 开关S断开时，电路中没有电流，电磁铁没有磁性，但磁铁可以吸引铁钴镍，电磁铁中含有铁芯，因此条形磁铁与电磁铁之间存在引力，D错误
故答案为：D
2．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电磁铁有无磁性分析门锁的工作状态；
（2）（3）根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用判断；
（4）电磁铁的磁场方向与电流方向有关，据此分析是否影响门锁的控制作用即可。【解答】当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确不合题意；
当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误符合题意，C正确不合题意；
更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确不合题意。
故选B。
3．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中的电路，哪个符合题目描述的功能，哪个就是正确选项。
【解答】当温度升高时热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁的磁场变强，衔铁被下来。
A.此时接通绿灯所在的电路，即绿灯发光，故A不合题意；
B.无论衔铁在什么位置，红灯都会发光，与题意不符，故B不合题意；
C.此时红灯发光，电铃报警，与题意相符，故C符合题意；
D.无论衔铁在什么位置，电铃都会发声，与题意不符，故D不合题意。
故选C。
4．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
（2）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
（3）电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，运用的是电流的磁效应；
（4）水银是导体，煤油是绝缘体。【解答】A.温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，电铃响，故A正确；
B.根据图片可知，绿灯亮时红灯不亮；红灯亮时绿灯不亮，则二者不能同时工作，肯定不是串联，故B错误；
C.自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；
D.水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体.换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故D错误。
故选A。
5．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）在家庭电路中，为了用电安全，开关必须接在火线上；
（2）根据电磁铁的磁场变化确定电流变化，弄清阻值变化即可；
（3）电磁铁吸合时的电流大小不变，据此推算控制电压增大时光敏电阻的阻值变化即可；
（4）根据（3）中的方法分析判断。
【解答】A.根据图片可知，衔铁控制的开关直接与a相连，则a应为火线，故A正确不合题意；
B.根据图片可知，天亮时自动熄灭，即此时衔铁电磁铁吸下来，切断灯泡所在电路，那么此时电磁铁的磁场变强，通过的电流变大，而光敏电阻的阻值减小，那么得到结论：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，故B正确不合题意；
C.如果提高控制电路电源电压，而吸合时电流大小不变，那么总电阻的阻值要增大，即光敏电阻的阻值要增大。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知，此时光照强度减弱，因此在白天不可能发光，故C错误符合题意；
D.如果控制电路电压降低，而吸合时电流大小不变，那么总电阻的阻值要减小，即光敏电阻的阻值要减小。根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”可知，此时光照强度变大，即熄灯的时间变晚，故D正确不合题意。
故选C。
6．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）（2）由题知气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出CO浓度升高时控制电路中电流的变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知电磁铁磁性的变化，结合电路分析电铃应接在什么位置；
（3）用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，据此分析；
（4）在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联分析滑片的移动方向。【解答】当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，所以电铃应接在C和D之间，故A、B错误；
用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变。由欧姆定律和电阻的串联可知，在电源电压不变时，应减小变阻器R2的阻值，所以应将R2的滑片向上移，故D错误。
故选C。
7．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片分析电铃的工作过程即可。
【解答】根据图片可知，当开关断开时，电磁铁没有磁性，衔铁在上面。闭合开关后，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引下来，此时小锤敲击铃盖发声。但是衔铁会时针吸合在下面的电磁铁上，不会回弹到原来位置，因此电铃只响一声吗，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据钥匙的作用分析；
（2）根据连接的电池数分析；
（3）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（4）根据装置的工作过程分析。
【解答】A.根据图片可知，旋转钥匙，将电路接通，电磁铁产生磁场，使整个电路开始工作，故A正确不合题意；
B.电磁铁的电源为1节电池，而电动机的电源为2节电池，因此二者的电压不同，故B错误符合题意；
C.电磁铁通电时，线圈上电流方向向右；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁上端为N极，下端为S极，故C正确不合题意；
D.电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，上面的触点下移，推动使触点A向右与B接触，故D正确不合题意。
故选B。
9．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据各个选项中包含的物理原理分析判断。
【解答】 A.指南针应用了磁体可以指示南北的性质，与电磁铁无关，故A符合题意；
B.在电铃中，有铁芯的通电螺线管组成了电磁铁；通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把衔铁吸下来，使小锤敲击铃碗 发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。故B不合题意；
C.磁悬浮列车利用的是磁极间的相互作用规律，列车通电后，具有磁性，用到了电磁铁，故C不合题意；
D.移动硬盘中含有电磁铁，将数据信息记录在磁盘上，故D不合题意。
故选A。
10．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据硫酸铜和氢氧化钡的反应分析溶液中离子浓度的变化，进而判断电流的大小变化，确定电磁铁的磁力大小变化，进而确定弹簧测力计的示数变化。
【解答】硫酸铜和氢氧化钡反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，因此溶液中的离子浓度先变小后不变，那么电流先变小后不变，那么电磁铁的磁力先变小后不变，根据F=G+F吸引可知，弹簧测力计的示数先变小后不变，最后趋于稳定，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
11．【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】①从图可以看出螺线管的绕向和电源的正负极，利用安培定则可以确定螺线管的NS极．
②从图中可以看出，电磁铁与铁块A都在天平的左盘中，天平是否平衡取决于它们整体对天平左盘的压力是否改变．通过对铁块A的运动状态的分析，结合超重现象的产生，可判断AB整体对于天平左盘压力的变化。
【解答】根据右手螺旋定则，电磁铁B的下端为N极。当A匀速上升时，说明电磁铁对A的吸引力等于A的重力，而根据牛顿第三定律可知，电磁铁也受到了相同大小的反作用力，故天平仍保持平衡。
故选C。
12．【答案】B；红；N
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据图片分析整个装置的工作过程；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1）根据图片可知，当车库积水水面到达B处时，A、B通过水接通，此时电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来接通红灯所在的电路而报警。
（2）线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N级。
13．【答案】（1）A；E；C
（2）B；F
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片分析整个装置的工作过程即可。
【解答】（1）根据图片可知，闭合开关时，电路接通（A），电磁铁有磁性（E），吸引（C）衔铁，使小锤敲击铃碗发出声音。
（2）由于衔铁被吸引，衔铁与螺钉分开，电路断开（B），电磁铁失去磁性（F），小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
14．【答案】（1）R2
（2）B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律判断出湿敏电阻与湿度的关系，再根据图象判断出R1和R2与湿度的关系，从而得出答案；
（2）根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度增加而变亮，警示灯变亮时，电路的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，根据警示灯不断闪烁确定湿敏电阻的位置。
【解答】（1）根据题意可知，当湿度变大时，电流越大，电磁铁的磁场增强，将衔铁吸下来，短路电磁铁和B，此时只有灯泡自己。由于灯泡的电压增大，所以此时警示灯发光。由欧姆定律可知，湿敏电阻随湿度的增加而减小，
由图甲知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小，因此R2为湿敏电阻。
（2）由图乙知，当空气潮湿（湿度大），能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据
可知，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在B位置时，会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现此现象，因此湿敏电阻应连接在图甲的B位置。
15．【答案】电流的通断；电流大小；电流方向
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】根据电磁铁的特点解答。
【解答】电磁铁产生的磁场的有无可以用电流的通断来控制，磁场的强弱可以通过改变电流大小来调节，磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现。
16．【答案】线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）线圈用很粗的铜线缠绕而成，质量非常大；
（2）电磁铁的优点：磁性可有可无；磁性大小可以改变；磁极方向可有改变。
【解答】这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是：线圈质量太大，转动起来非常困难；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是：磁场的强度可以靠改变电流来实现。
故答案为：线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
17．【答案】（1）增大
（2）增强
（3）15
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律；
（2）电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小有关，分析控制电路部分的电流变化即可；
（3）根据表格确定电流为30mA时的光照强度即可。
【解答】（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而增大。
（2）当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，则通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁性增强。
（3）根据表格可知，当线圈电流为30mA时，此时的光照强度为15lx，则：傍晚，当光照强度小于15lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
18．【答案】（1）下
（2）减小
（3）减小电源电压
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）接通控制电路时，衔铁受到电磁铁的吸引，根据衔铁的运动方向判断继电器的动触头与哪个触点接触；
（2）电梯超载，压敏电阻受到的压力增大时，这时控制电路会接通，根据电磁铁磁性的大小判断电流的大小变化，进而判断电阻的大小变化，最终弄清压敏电阻的阻值变化；
（3）首先判断电梯严重超载时压敏电阻的阻值变化，然后判断电流变化，最后根据电流的变化思考解决方案。
【解答】（1）当接通控制电路时，电磁铁会将衔铁向下吸引，这时继电器的动触头与下面的静触点接触，电铃工作，发出报警；
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而减小），来改变控制电路中的电流， 从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用；
（3）当电梯严重超载时才自动报警，即报警电流增大，这时有可能导致超出电梯的承载能力发生危险；将报警电流减小为原来的电流是一种解决方案：①减小电源电压；②增大定值电阻阻值。
故答案为：（1）下；（2）减小；（3）减小电源电压
19．【答案】③④①②
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】注意分析各个环节之间的因果关系，即电流大、热量多，引起双金属片的改变，它再对簧锁装置作用，最后分离触点，完成断路。
【解答】当电流过大时，它的工作顺序是：
③电流过大，双层金属片发热过多；
④双层金属片弯曲，触动簧锁装置。
①簧锁装置脱开；
②触点断开。
那么正确的顺序为：③④①②。
20．【答案】（1）物质材料
（2）1、2
（3）3、4；升高温度
（4）康铜；相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小
（5）aecdbf
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】此题主要是考查的一种研究方法（控制变量法）的运用：当研究一个物理量与其他多个量的关系时要用到这种方法．具体方法是：既要控制相同的量，又要控制一个唯一不同的量作对比。通过表中的数据可知，影响物体线性膨胀的因素有：材料、升高的温度、原长三个量。由1、2对比可知：在材料、升高的温度相同时，原长越长，伸长量越大。由1、3（2、5或4、6）比较可知：在原长、升高的温度相同时，伸长量还与材料有关。由3，4比较可知：在材料、原长相同时，伸长量还与升高的温度有关。
【解答】（1）影响物体线性膨胀的因素中有三个：材料、升高的温度、原长．由1、3（2、5或4、6）比较可知这几组中原长、升高的温度相同，只有材料不同；
（2）物体的伸长量要与原长有关，因此这组材料必须材料、升高的温度相同．而原长不同，故选择1、2；
（3）影响物体线性膨胀的因素中有三个：材料、升高的温度、原长．在第一第二问中已经考察到原长材料这两个因素了，只剩下升高的温度这一因素了．所以要找一组材料、原长相同而升高的温度不同的选项，因此答案为3、4，升高的温度；
（4）选康铜，因为相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小。
（5）只有出现火灾周围环境温度升高时，由于双金属片受热膨胀的程度不同，导致了双金属片向一侧弯曲，使动静触点接通．控制电路接通，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，使工作电路接通，工作电路中的电铃响，电灯亮，报警器报警。故答案为：aecdbf。
故答案为：（1）物质材料；（2）1、2；（3）3、4，升高温度；（4）康铜，相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小；（5）aecdbf。
21．【答案】（1）
（2）当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据题目要求分析衔铁的位置与两个灯泡的连接情况即可；
（2）根据图片，结合题目要求，分析整个装置的工作原理即可。
【解答】（1）当水位在安全位置以下时，为断路，电磁铁没有磁场，衔铁在上面接通绿灯所在的电路，那么上面的静触点与绿灯相连。当水位在安全位置以上时，电路接通，则电磁铁有磁性，将衔铁吸下来接通红灯而发光，那么下面的静触点应该与红灯相连，而电源的另一端与衔铁上的动触点相连，如下图所示：
（2）水位报警器的工作原理：当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
22．【答案】（1）M1
（2） ，n=300张
即剩余纸张数300张以上M11工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
M1工作时间：t1=(500-300)张×0.2s/张=40s
M2工作时间：t2=(300-100)张×0.5s/张=100s
该次印刷过程总时间t=t1+t2=40s+100s=140s
【知识点】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】乙图中打印机的工作原理：当备用纸张较多时，Rx受到的压力大，从丙图可以看出其阻值较小，控制电路中电流较大，衔铁被吸下来，右边触点与上方触点接触，M1工作；当备用纸张较少时，Rx受到的压力小，其阻值较大，控制电路电流较小，衔铁不能被吸下来，右边触点与下方触点接触，M2工作。
【解答】（1）根据题意当电流I=0.2A时切换电动机工作，电路中的电阻
Rx=R-R0=30Ω-10Ω=20Ω
根据丙图可以看出其压力为12N，故当压力≥12N时，I≥0.2A，衔铁被吸下来，M1工作，故当备用纸槽放置总重力为20N的张纸时，刚启动印刷时参加工作的电动机是M1
（2）当压力为12N时的纸张数为 ，n=300张 ， 即剩余纸张数300张以上M1工作，剩余纸张数300张以下M2工作；
根据M1和M2的印刷速度分别算出M1和M2的工作时间，再加起来即为印刷过程所需的时间
故答案为（1）M1 （2）140s
23．【答案】（1）黄色
（2）解：①当t=9s时，
则Ua=15V≥6V
U=15V-6V=9V
线圈中通过的电流I=U1/R1=9V/2Ω=4.5A
②当I≥2A时，Ua=IR1+6V=10V， 而Ua3秒内上升15V
当Ua为10V时，则t需要2秒，0~3秒水泵喷水只喷了1秒
所以0~3秒水泵喷水的总体积V为5×10-3米3
【知识点】物体的颜色；串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；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）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。
（2）图丙控制电路为串联电路，①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则由串联电路电压特点可得R1两端的电压，再根据欧姆定律I=U/R计算出通过R1的电流；由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小。②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，E两端电压恒为6V；当线圈中通过的电流I≥2A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水，所以水泵启动喷水时的最小电流为2A，结合欧姆定律和串联电路的电压特点可计算出Ua，再根据图丁电压变化规律，确定0~3秒内水泵喷水时间，计算出喷水的总体积。
【解答】（1）图中第25~30s，只有红灯和绿灯亮，由图甲可知，红色和绿色混合呈黄色，所以喷泉为黄色。故答案为：黄色。
（2）①t=9s时，由图丁可得Ua=15V。当Ua≥6V时，UE=6V，则U1=Ua-UE=15V-6V=9V，
I1=U1/R1=9V/2Ω=4.5A，由串联电路电流处处相等，可知线圈中电流大小为4.5A。
②当Ua<6V时，电路中没有电流通过，水泵不工作；当Ua≥6V时，UE=6V，水泵启动喷水时的最小电流为2A，此时U1=IR1=2A×2Ω=4V，U=U1+UE=4V+6V=10V。由图丁可知，Ua3秒内上升15V，则Ua上升10V时，t需要2秒，即0~3秒水泵喷水只喷了1秒，喷水的总体积V=1秒×5×10-3米3/秒=5×10-3米3。
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