3 电磁铁
A基础达标
1.关于电磁铁,下列说法正确的是( )
A.电磁铁是根据电流的热效应制作的
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.如图所示,下列做法不能使电磁铁吸引更多大头针的是( )
A.只提高电源电压
B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
3.(2025成都金牛区期末)利用如图所示的电路研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,下列说法正确的是( )
A.该装置只能研究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响
B.该装置不能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响
C.若只交换电源的正负极再次实验,所观察到的现象不会改变
D.若交换a、b的铁芯再次实验,右方电磁铁一定吸起更多大头针
4.如图所示的实例中,属于电磁铁应用的是( )
A.滑动变阻器 B.验电器
C.电磁起重机 D.电动机
5.(2024自贡)如图所示是自贡某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是( )
A.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
B.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
C.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
D.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
6.(2025成都高新区期末)如图所示是某同学设计的“温度自动报警器”的电路图,能实现报警时红灯亮,铃响。图中金属丝下端与95 ℃刻度线对齐。下列说法中正确的是( )
A.图中电磁铁工作原理是电磁感应
B.控制电路的电源的正负极对调后不会影响自动报警器工作
C.当温度达到85 ℃时就会发出报警信号
D.如果要降低报警温度,需要将金属丝往上提
7. 原创题 如图所示,开关S闭合后,磁体及弹簧在图中位置静止。电磁铁的上端为 极,当滑动变阻器的滑片向右端滑动时,电磁铁的磁性将 ,弹簧的长度将变 。
8.(2024自贡)如图所示,小李利用铁钉制作了一个电磁铁,闭合开关,铁钉吸起了几颗大头针,螺线管上端为 (选填“N”或“S”)极。要使电磁铁吸引大头针的数量增多,可将滑动变阻器的滑片P向 移动。
9.为实现节能和智能控制,空调内部用到了热敏元件和电磁继电器,如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图。 可以看作工作电路中的开关。夏天,压缩机工作,空调制冷,当房间温度降低,热敏元件的电阻随温度降低而增大,控制电路的电流 ,电磁铁的磁性 ,低于设定温度时,工作电路就 ,停止制冷。
10.(2024眉山)探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉的A端为N极,附近的小磁针处于静止状态,如图所示。请你在图中:
(1)标出B点的电流方向;
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
B能力提升
11. 新考法 创新设计 在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁体固定在活塞上),闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。下列分析正确的是( )
A.电磁铁的右端为S极
B.若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C.小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D.小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
12.(多选)为了应对即将到来的汛期,某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置,其原理如图所示。L为安全指示灯,电铃为报警器,R1为定值电阻,R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片P可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时( )
A.电磁铁的上端为N极
B.水位较低时,电磁铁的磁性较弱
C.若减小R1的阻值,警戒水位会变高
D.电流表示数越大,表示水位越高
13.(多选)(2024河南)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
14. 新情境 (2024湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如图所示。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 极,对衔铁施加 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
C拔高培优
15.(2024淮安)某款恒温箱的简化电路如图甲所示。控制电路中电源电压为36 V且保持不变,电磁铁线圈电阻为50 Ω,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为44 Ω。求:
(1)加热器应接在图甲中 (选填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁的上端为 极。
(2)加热器正常工作6 s产生的热量是多少
(3)控制电路的电流减小到0.036 A,衔铁会被释放。则当调节R′=
50 Ω时,恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,可将R′的滑片向 滑动一点。
16. 解释原理 超市的电梯在无人搭乘时运动较慢,当顾客站上电梯踏板时电梯马上加速运动。如图所示是简化的电梯控制电路(R是压敏电阻,其受到的压力越大,电阻越小)。请简要分析其工作原理。3 电磁铁
A基础达标
1.关于电磁铁,下列说法正确的是(B)
A.电磁铁是根据电流的热效应制作的
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.如图所示,下列做法不能使电磁铁吸引更多大头针的是(D)
A.只提高电源电压
B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
3.(2025成都金牛区期末)利用如图所示的电路研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,下列说法正确的是(C)
A.该装置只能研究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响
B.该装置不能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响
C.若只交换电源的正负极再次实验,所观察到的现象不会改变
D.若交换a、b的铁芯再次实验,右方电磁铁一定吸起更多大头针
4.如图所示的实例中,属于电磁铁应用的是(C)
A.滑动变阻器 B.验电器
C.电磁起重机 D.电动机
5.(2024自贡)如图所示是自贡某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是(A)
A.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
B.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
C.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
D.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
6.(2025成都高新区期末)如图所示是某同学设计的“温度自动报警器”的电路图,能实现报警时红灯亮,铃响。图中金属丝下端与95 ℃刻度线对齐。下列说法中正确的是(B)
A.图中电磁铁工作原理是电磁感应
B.控制电路的电源的正负极对调后不会影响自动报警器工作
C.当温度达到85 ℃时就会发出报警信号
D.如果要降低报警温度,需要将金属丝往上提
7. 原创题 如图所示,开关S闭合后,磁体及弹簧在图中位置静止。电磁铁的上端为 S 极,当滑动变阻器的滑片向右端滑动时,电磁铁的磁性将 增强 ,弹簧的长度将变 长 。
8.(2024自贡)如图所示,小李利用铁钉制作了一个电磁铁,闭合开关,铁钉吸起了几颗大头针,螺线管上端为 N (选填“N”或“S”)极。要使电磁铁吸引大头针的数量增多,可将滑动变阻器的滑片P向 左 移动。
9.为实现节能和智能控制,空调内部用到了热敏元件和电磁继电器,如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图。 电磁继电器 可以看作工作电路中的开关。夏天,压缩机工作,空调制冷,当房间温度降低,热敏元件的电阻随温度降低而增大,控制电路的电流 减小 ,电磁铁的磁性 减弱 ,低于设定温度时,工作电路就 断开 ,停止制冷。
10.(2024眉山)探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉的A端为N极,附近的小磁针处于静止状态,如图所示。请你在图中:
(1)标出B点的电流方向;
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
B能力提升
11. 新考法 创新设计 在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁体固定在活塞上),闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。下列分析正确的是(B)
A.电磁铁的右端为S极
B.若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮
C.小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小
D.小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
12.(多选)为了应对即将到来的汛期,某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置,其原理如图所示。L为安全指示灯,电铃为报警器,R1为定值电阻,R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片P可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时(BD)
A.电磁铁的上端为N极
B.水位较低时,电磁铁的磁性较弱
C.若减小R1的阻值,警戒水位会变高
D.电流表示数越大,表示水位越高
13.(多选)(2024河南)如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是(BD)
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
14. 新情境 (2024湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如图所示。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 S(南) 极,对衔铁施加 向上 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
C拔高培优
15.(2024淮安)某款恒温箱的简化电路如图甲所示。控制电路中电源电压为36 V且保持不变,电磁铁线圈电阻为50 Ω,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为44 Ω。求:
(1)加热器应接在图甲中 (选填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁的上端为 极。
(2)加热器正常工作6 s产生的热量是多少
(3)控制电路的电流减小到0.036 A,衔铁会被释放。则当调节R′=
50 Ω时,恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,可将R′的滑片向 滑动一点。
解析:(1)由图乙可知,温度升高时,热敏电阻的阻值减小,控制电路的总电阻变小,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,当恒温箱内温度达到设定最高温度时,电磁铁吸下衔铁,工作电路停止加热,所以加热器应接在ab间;由图甲可知,电流从电磁铁的下端流入、上端部流出,根据右手螺旋定则可知,电磁铁的上端为N极。
(2)根据Q=W=t,加热器正常工作6 s产生的热量Q=W=t=×
6 s=6 600 J。
(3)电阻R′=50 Ω,当控制电路的电流减小到0.036 A时,衔铁会被释放,此时控制电路的总电阻R总===1 000 Ω
则此时R的阻值:
R=R总-R′-R线=1 000 Ω-50 Ω-50 Ω=900 Ω,根据图像知,最低温度为50 ℃。
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,热敏电阻减小,而控制电路的电流不变,则总电阻不变,根据串联电阻规律需要增大滑动变阻器的电阻大小,故向右滑动。
答案:(1)ab N (2)6 600 J (3)50 ℃ (4)右
16. 解释原理 超市的电梯在无人搭乘时运动较慢,当顾客站上电梯踏板时电梯马上加速运动。如图所示是简化的电梯控制电路(R是压敏电阻,其受到的压力越大,电阻越小)。请简要分析其工作原理。
答案:当无人搭乘时压敏电阻大,根据欧姆定律I=可知,控制电路中的电流小,故电磁铁磁性小,衔铁连接1接线柱,工作电路中电流小,根据P=UI知,电动机功率小,因此电梯运动较慢;当顾客站上电梯时,压敏电阻减小,根据欧姆定律I=可知,控制电路中的电流变大,电磁铁磁性增大,吸引衔铁连接2接线柱,工作电路中电流大,根据P=UI知,电动机功率增大,因此电梯马上加速运动。
