中小学教育资源及组卷应用平台
【大单元整体教学】物理学科人教版九年级全一册
第二十章 分课时设计
课题 电磁铁 电磁继电器
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节内容是“电生磁”知识的延续与应用，简单讲电磁铁就是带有铁芯的通电螺线管，利用铁芯使磁性增强。电磁铁在实际中应用广泛，如本节中的涉及的电磁继电器、电铃和自动控制电路等，所以本节重点是研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，既是为后面的应用服务，也体验了实验探究的过程，强化利用实验得出结论的能力。电磁铁与永磁体相比具有磁性可控、磁极可控的优点，电磁继电器利用了电磁铁磁性的有无可以利用电流的有无来控制这一特点。通过对电磁继电器工作原理的了解，掌握利用低压控制高压、弱电流控制强电流的方法。虽然电磁继电器在很多用电器中有广泛应用，但学生独立接触电磁继电器的机会较小，很难单独来研究它的工作过程，所以利用挂图、模型等了解电磁继电器的工作原理及其应用是本节教学的难点。
2.学习者分析 电磁继电器在实际应用中虽非常广泛，但学生直接接触的比较少，比较陌生，可以从图片、视频等入手，使学生对电磁继电器有初步印象，它可以用于控制电路中，相当于一个开关，只是利用低压控制高压、弱电流控制强电流，所以电磁继电器使用中大多要用到两种电源：低压控制电源和高压工作电源。再展示挂图或实物来分析电磁继电器的工作原理，结合实例提出一些实际应用，了解它是如何控制电路的。
3.学习目标确定与教学重难点 （1）能描述电磁铁，说明电磁铁的工作原理。（2）通过实验探究知道电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。（3）能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。本节教学的重点是实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。教学难点是电磁继电器的工作原理及其应用。
4.评价量表 《电磁铁 电磁继电器》的评价量表任务列表任务要求（满分：10分）学生自评同学互评教师评价任务一：电磁铁知道电磁铁的特点，通过实验知道影响电磁铁磁性强弱的因素（5分）任务二：电磁继电器知道电磁继电器的原理和实质，能解释电磁继电器的工作过程（5分）
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：引入新课
( http: / / www.m / physics / report / detail / 3114a5c2-c8ff-4484-9f6e-77da75511d09" \t "_blank )如图所示为电磁起重机，它能够灵活的将笨重的钢材吸起，卸下来。你知道电磁起重机的工作原理和构造吗？它为什么有巨大神奇的力量？这节课我们就揭开这个谜底！ 学生积极讨论、思考回答问题。 创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。
任务二：电磁铁
归纳总结：（1）把一根导线绕成螺旋管，再在螺旋管内插入铁芯，当有电流通过时，它有磁性，没有电流通过时，没有磁性。这种磁体就叫电磁铁。（2）工作特点：有电流通过时，有磁性，没有电流时就失去磁性。归纳总结：探究方法：控制变量法研究问题方法：转换法。实验中通过吸引曲别针的多少来反映电磁铁磁性的强弱。电路图：探究步骤：（1）先控制电流不变，改变电磁铁线圈的匝数；（2）控制线圈的匝数不变，改变通过电磁铁电流的大小。归纳总结：影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、螺线管的绕线匝数。在电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，它的磁性越强；在匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；在电流和绕线匝数一定时，有铁芯的电磁铁磁性较强。 活动1：桌面上提供导线、滑动变阻器、开关、电源、铁钉、曲别针。自己设计一个能够吸引起曲别针的电路。小组之间先讨论、交流。展示：以组为单位，展示自己设计的电路。老师归纳总结。活动2：大家设计这些电路能否都能够吸引起曲别针，吸引的曲别针个数是否相同？根据自己设计进行实验，并记录吸引曲别针的个数。活动3：根据实验情景，汇报实验结果。并逐一点评异同的原因。活动4：根据我们所制作的电磁铁，同学们猜想一下，影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？同学们交流、讨论。总结：猜想1：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性猜想2：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强猜想3：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强活动5：根据我们的猜想，同学们进行交流、讨论，分析出探究的方法和实验方案，设计出电路图。活动6：各小组之间交流，展示自己的答案。老师归纳总结。 培养学生分析问题、总结的能力。【评价标准】知道电磁铁的特点，通过实验知道影响电磁铁磁性强弱的因素（5分）
任务三：电磁继电器
出示课件，展示电磁继电器，介绍它的构造。总结：主要是衔铁、电磁铁、弹簧、触点实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。工作原理：如上图所示，电磁铁通电时，把衔铁吸引下来，使动触点与静触点接触，工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。电磁继电器的作用：①低压电路控制高压工作电路；②高温环境下的控制；③远距离控制；④电磁继电器在电铃、防盗报警、温度自动控制、空气开关自动控制等方面起着重要的作用。 学生的讨论、交流 增强物理与生活实际的联系。利用物理知识解释生活现象。培养学生分析问题、总结的能力。【评价标准】知道电磁继电器的原理和实质，能解释电磁继电器的工作过程（5分）
6.板书设计20.3 电磁铁 电磁继电器1、电磁铁（1）概念：我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。（2）原理： ①电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场。 ②通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强。 ③在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。2、电磁继电器 工作原理：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
7.作业与拓展学习设计 1．如图所示，AB两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，把它们接入电路中。下列说法不正确的是（ ）A．线圈通电时，铁钉具有磁性B．该装置可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系C．电磁铁B的磁性强于电磁铁A的磁性D．滑片P向右移，电磁铁A、B的磁性都增强【答案】D【详解】A．线圈通电时，电路中有电流通过，铁钉具有磁性，因此能将大头针吸引起来，故A正确，不符合题意；BC．由图可知，两个电磁铁串联在电路中，所以两个电磁铁的电流相等B吸引的大头针多，说明B的磁性强，这说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，该实验装置可以用来探究电磁铁磁性强弱与绕线匝数的关系，故BC正确，不符合题意；D．当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，两电磁铁的磁性减弱，故D错误，符合题意。故选D。2．某商场新安装了一种智能电梯，如图甲所示。当无乘客乘坐时，电梯以较小的速度运行；当有乘客乘坐时，电梯以较大的速度运行。图乙是其工作原理图，电源电压保持不变，其中M为带动电梯运行的电动机，为定值电阻，R的阻值随其所受压力大小的改变而改变。下列分析正确的是（ ）A．R的阻值随其所受压力的增大而减小B．减小的阻值，可减小无乘客乘坐时电动机消耗的电功率C．有乘客乘坐时与无乘客乘坐时相比，相同时间内电磁铁线圈产生的热量较少D．当有乘客乘坐时，衔铁上的动触点与触点1接触【答案】A【详解】AD．当有乘客乘坐时，R受到的压力增大，电梯以较大的速度运行，说明此时电动机工作电流较大，转速较快，分析图乙可知此时衔铁上的动触点与触点2接触，即有乘客乘坐时，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，说明控制电路中的电流变大，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻减小，即R的阻值减小，因此R的阻值随所受压力的增大而减小 ，故A正确，D错误；B．当无乘客乘坐时，衔铁上的动触点与触点1接触，电 阻R与电动机串联，减小R的阻值，由欧姆定律可得工作电路中的电流增大；根据串联电路的分压规律可得，R分得的电压减小，则电动机分得的电压增大。由P=UI得，电动机消耗的电功率增大，也即减小R1的阻值，无乘客乘坐时电动机消耗的电功率增大，故B错误；C．当有乘客乘坐时，通过电磁铁的电流增大，由于电磁 铁线圈的电阻一定，根据Q=I2Rt可得，相同时间内电磁铁线圈产生的热量较多，故C错误。故选A。3．如图所示，闭合开关后，电磁铁的右端为 极，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁的磁性 （选填“增强” “不变” “减弱”） 【答案】 S 减弱【详解】[1][2]根据安培判断通电螺线管极性的方法可以判断出通电螺线管的左端为N，所以它的右端为S极。当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的电流变小；当螺线管的线圈匝数一定时，电流变小，电磁铁的磁性减弱。4．如图所示电路，小磁针静止时，A端是 （选填“N”或“S”）极。将开关S由a换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，电磁铁的磁性 （选填“增强”“减弱”或“不变”）。【答案】 N 减弱【详解】[1]伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为通电螺线管的N极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针的A端是N极。[2]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此电磁铁的磁性减弱。5．小明想要探究“电磁铁磁性强弱与那些因素有关”，他设计的实验电路图如图所示。若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关，在不改变电路和试验器材的情况下，小明接下来的操作是 ；实验过程中若观察到 的现象，则可得出：电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁的磁性就越强。【答案】 将滑动变阻器的滑片P分别向左或右移动 向左移动时电磁铁吸引大头针的数量增加，向右移动时电磁铁吸引大头针的数量减少【详解】[1]探究电磁铁磁性的强弱与电流大小是否有关时，采用的是控制变量法，需要控制电磁铁的线圈的匝数不变，通过调节滑动变阻器来改变电流的大小。[2]由图可知，要判断电磁铁的磁性强弱，可通过观察吸引大头针的数量来确定。实验过程中若观察到向左移动时电磁铁吸引大头针的数量增加，向右移动时电磁铁吸引大头针的数量减少，则可得出：电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁的磁性就越强。6．如图是水位自动报警器电路图，容器中装有盐水，和分别是规格为“2.5V、0.3A”和“2.5V、0.5A”的灯泡，当水位到达金属块B之后， 灯亮；说明盐水是 。（填“导体”或者 “绝缘体”）。L1正常工作1min电流做功 J。【答案】 导体 45【详解】[1]金属块AB都是金属，金属是导体，当盐水接触B金属块，电磁铁工作，吸下衔铁，灯泡L2发光。[2]此时通过电磁铁有电流，说明盐水是导体。[3] L1正常工作时间为L1正常工作电流做功7．如图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R 为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。R2的阻值应随光照强度的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”），当R 的阻值增大时，灯L （选填“发光”或“熄灭”）。【答案】 减小 发光【详解】[1]若光照强度减弱时，R2的阻值增大，则电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，不能吸引衔铁，动触点与静触点接触，灯所在电路被接通，灯亮，满足灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭的要求，所以R2的阻值应随光照强度的增大而减小。[2]当R 的阻值增大时，电路中电流减小，电磁铁的磁性减弱，不能吸引衔铁，动触点与静触点接触，灯所在电路被接通，灯亮。8．如图所示为电磁继电器，闭合开关S，电磁铁的上端为 极， （填“灯”或“电动机”）开始工作。【答案】 S 电动机【详解】[1]根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极。[2]闭合开关S，电磁铁具有磁性，衔铁被吸下，使得电动机的电路接通，电动机开始工作。
8.教学反思与改进在课堂上我们应重视学生的情感体验和科学方法的渗透，重视知识的发生发展过程而不是只注重于一些结论性的知识，留出空白让学生多活动、多思考，尽可能让学生成为学习的主人，让教学目标有机整合、同步达成。本节课是一堂老师启发讲解与学生自主思考相结合的常态课、务实的课，一定程度上反映了新课程下的物理教学的课堂现状。当然，在学生自主提出问题、独立分析问题上还要增强一点，即老师的讲与导还可隐退一点，把质疑、出错、反思的机会留给学生多一些，教学中应最大限度的利用好学生的本能，充分信任学生的学习潜能。
作业设计
20.3电磁铁 电磁继电器课时作业（时间：20min）
【基础训练】
知识点1：电磁铁
1．小明为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁芯上制成电磁铁，接入电路，如图所示，闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是 极。将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离后，铁钉才陆续被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性越 ；断开开关S，电磁铁磁性 （选填“会”或“不会”）消失。
【答案】 N 强 会
【详解】[1]如图所示，开关闭合，电流从螺线管的上端流入、下端流出，由安培定则可知，电磁铁的A端为N极。
[2] 将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离，滑动变阻器连入电路的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，磁性变强，铁钉陆续被吸起。说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
[3]断开开关S，电路中没有电流，由于铁是软磁性材料，电磁铁磁性很快消失。
2．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
【详解】[1]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。
[2]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。
知识点2：电磁继电器
3．如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时， 灯亮；控制电路的电源右端为正极时，电磁铁的上端为 极（一般的水都能导电）。
【答案】 红 S
【详解】[1]当水位到达金属块时，左端的控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通，红灯亮。
[2]根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向（控制电路电源右端为正极，电流从电磁铁上端流入），则大拇指所指的那端（电磁铁下端）为N极，上端为S极。
4．小宝同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，左侧的温度计是电接点水银温度计，右侧为一段软导线，B为一个小型电热器，当温度达到或超过 ℃时，电磁铁具有磁性，电热器B （填“开始工作”或“停止工作”），使用水银温度计是因为水银是 （填“导体”或“半导体”）。
【答案】 26 停止工作 导体
【详解】[1][2][3]温度计的分度值为1℃，导线的末端在26℃处，由于水银是导体，当温度升高到26℃时，控制电流接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电路断开，加热器B停止工作；当温度下降低于26℃时，控制电流断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，电路接通，电阻丝发热；所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在26℃，用水银温度计是因为水银是导体。
【能力提升】
5．小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和导线制作了几个电磁铁，已知I1>I2，请你判断下列电磁铁中磁性最强的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】B．线圈中无电流，电磁铁没有磁性，故B不符合题意；
ACD．线圈中电流越大，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，由图可知，D中电磁铁电流最大、线圈匝数最多，所以它的磁性最强，故AC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．学习了电与磁的知识后，小华完成了如下实验，下面说法中不正确的是（ ）
A．甲图中小华将铁棒靠近小磁针时，小磁针发生偏转，铁棒不一定具有磁性
B．乙图中的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．丙图条形磁体静止时B端总是指向地理北方，说明B端是条形磁体的南极
D．丁图铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
【答案】C
【详解】A．小磁针具有磁性，即小磁针是磁体，磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质；该图中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，而力的作用是相互的，则小磁针也会被铁棒吸引，所以不能确定铁棒是否具有磁性，故A正确，不符合题意；
B．该图所示实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．磁体都具有指向性，图中条形磁铁静止时B端总是指向地理的北方，说明B端是条形磁铁的北极，故C错误，符合题意；
D．由图知道，两电磁铁串联，则通过的电流大小相同，只有线圈的匝数不同，且吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数是有关系的，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是（ ）
A．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C．温度达到90℃时，报警器中的灯不亮，电铃响
D．报警时，电磁铁的上端为S极
【答案】D
【详解】A．如图所示，报警器中，水银温度计和电磁铁首尾相连，故串联在电路中，故A正确，不符合题意；
BC．水银导电，温度未达到90℃时，电磁铁所在电路断路，电磁铁不通电，没有磁性，此时灯亮，电铃不响；温度达到90℃时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，电磁铁通电产生磁性，衔铁被吸引，此时灯不亮，电铃响，所以报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点，故BC正确，不符合题意；
D．报警时，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则，电磁铁的上端为N极，故D错误，符合题意。
故选D。
8．小梦设计了一款电梯超载自动报警系统，其简化工作原理如图所示，电梯厢底控制电路中装有压敏电阻，滑动变阻器。在工作电路中，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。下列说法正确的是（ ）
A．电梯未超载时动触点K与静触点A接触
B．电梯超载时，压敏电阻的阻值随压力的增大而增大
C．电磁铁未通电时，弹簧被拉长
D．若要使电梯设定的承载质量变大，变阻器的滑片应向左移动
【答案】A
【详解】 A．当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，说明电铃工作，电动机不工作，动触点K与静触点B接触。电梯未超载时，电动机工作，电铃不工作，所以电梯未超载时动触点K与静触点A接触，故A正确；
B．当出现超载情况时，电铃将发出警报声，此时K触点被吸引下来，说明当出现超载情况时，电磁铁所在电路电流增大，所以电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小，故B错误；
C．根据题意知道，超载时，衔铁被吸下，衔铁的左端上升，弹簧被拉长，电磁铁未通电时，弹簧未被拉长，故C错误；
D．电磁铁的吸合电流不变，电磁铁被吸下时的电流不变，电路的总电阻不变，要使电梯设定的承载质量变大，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻的阻值变小，根据串联电路的电阻关系知道，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，滑片应向右移动，故D错误。
故选A。
9．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的原理是电磁感应
B．闭合，滑片P向左移动，电磁铁的磁性将减小
C．闭合和，滑片P置于最右端时，指示灯最亮
D．闭合和，滑片P向左移动，指示灯将变亮
【答案】D
【详解】A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B．闭合，滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C．闭合和，滑片P置于最右端时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，则电路中的电流最小，电磁铁的磁性最弱，则巨磁电阻(GMR)的电阻最大，右侧电路中电流最小，指示灯最暗，故C错误；
D．闭合和，滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻(GMR)的电阻变小，右侧电路中的电流变大，指示灯变亮，故D正确。
故选D。
10．一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对（如图所示），正确的是（ ）
①闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
②闭合开关后，条形磁铁受到桌面向右的摩擦力
③闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
④闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
A．只有②④正确 B．只有③④正确
C．只有①②正确 D．只有②③正确
【答案】D
【详解】闭合开关前，虽然电磁铁没有磁性，但条形磁铁对铁芯是有吸引力作用的，①错误；
闭合开关后，电磁铁有磁性，电磁铁的左端是N极，因异名磁极相互吸引，条形磁铁有向左运动趋势，②正确；
闭合开关后，滑片P向a移动时，通过电磁铁的电流增大，对条形磁铁的吸引力增大，受到向左的吸引力和向右的静摩擦力是平衡力，则摩擦力也增大，③正确，④错误。
故D正确，ABC错误。
故选D。
11．下列说法错误的是（ ）
A．在探究“通电螺线管外部磁场的分布”实验中，螺线管通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可以看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B．改变甲图中通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知，通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流的方向有关
C．图乙实验中，调节滑动变阻器改变电路中的电流，可以探究“电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”
D．图乙实验中，小明将开关S从a换到b，观察电磁铁吸引大头针数目的多少，可以探究“电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”
【答案】D
【详解】A．通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都具有两个磁性较强的磁极。故A正确，不符合题意；
B．通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关，如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北极所指方向发生了180°改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。故B正确，不符合题意；
C．当滑动变阻器的滑片向某一方向移动时，接入电路中的电阻会发生变化，进而导致通过电路的电流变化。此时，我们可以观察并记录电磁铁吸引大头针的数量，来判断电磁铁磁性的强弱。图乙实验中，调节滑动变阻器改变电路中的电流，可以探究“电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”，故C正确，不符合题意；
D．实验中，小明将开关S从a换到b时，连入电路的线圈匝数发生了变化，电路的总电阻也发生了变化，为了控制两次实验的电流大小不变，应调节变阻器的滑片P，使电流表示数不变，再次观察电磁铁吸引的大头针数目，这样才能探究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。故D错误，符合题意。
故选D。
12．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，闭合开关后，将滑片P从a端向b端滑动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡变亮，弹簧伸长
B．小灯泡变暗，弹簧伸长
C．电流表示数变大，弹簧收缩
D．电流表示数变小，弹簧收缩
【答案】A
【详解】由图可知，电流由上方流入，根据安培定则可知螺线管下端为N极，上端为S极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，两磁铁异名磁极相互吸引；当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，由可知，电流表示数变大，灯泡变亮，螺线管磁性增强，此时条形磁铁受向下的力增强，则弹簧伸长，故A正确，BCD错误。
故选A。
13．如图甲是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为力敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮，电控照相机不工作，当光控开关接收到红光时自动闭合，且当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值，控制电路中电流等于或大于0.06A时，电控照相机开始拍照，g取10N/kg。下列说法中不正确的是（ ）
A．若使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小线圈的匝数
B．当控制电路中电流等于0.06A时，闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N
C．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为0.9W
D．a处是指示灯，b处是电控照相机
【答案】A
【详解】A．可以适当增加线圈的匝数，磁铁的吸引力变强，控制电路的更小的电流就能够把衔铁吸引下来，则总电阻可以更大些，力敏电阻也可以更大一些，压力可以更小一些，即使质量较小的车闯红灯也能被拍下，故A错误，符合题意；
B．当控制电路中电流等于0.06A时，总电阻为
力敏电阻的阻值为
闯红灯的车对力敏压阻的压力为4000N，故B正确，不符合题意；
C．当质量为1200kg的车闯红灯时，力敏电阻所受的压力为
此时力敏电阻为30Ω，总电阻为
控制电路的电流为
控制电路消耗的总功率为
故C正确，不符合题意；
D．当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值，控制电路中电流等于或大于0.06A时，衔铁吸下来，b处接通，电控照相机开始拍照，b处是电控照相机，则a处是指示灯。故D正确，不符合题意。
故选A。
14．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达到一定值时，由于尘埃反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，该光敏电阻的阻值与光照强度成反比，此时在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若a、b处一个是指示灯、一个处是除尘器，以下判断正确的是（ ）
A．a处是除尘器，b处是指示灯
B．除尘器开始启动时，控制电路功率变大
C．当尘埃量逐渐增大时，电磁铁磁性减弱，开启自动除尘模式
D．当尘埃量逐渐减小时，电磁铁磁性增强，开启自动除尘模式
【答案】B
【详解】当空气中尘埃量达到一定值时，尘埃反射的光线增多，光照强度变大，光敏电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，开启自动除尘模式，所以除尘器应接在b处。根据P=UI可知此时控制电路功率变大；同理可知，当尘埃量逐渐减小时，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起，关闭自动除尘模式，所以a处为指示灯。
故选B。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
