第二十章 电与磁
20.3 电磁铁 电磁继电器
内容索引·常考题型
内容 常考题型
重点01 电磁铁的特点和应用 选择题、填空题
重点02 电磁继电器的构造和工作原理 选择题、填空题
重点03 电磁继电器的应用 选择题、填空题
难点01 电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关 选择题、填空题、实验题
难点02 含电磁铁电路的动态分析 选择题、填空题
难点03 设计含有电磁继电器的电路图 作图题
1．电磁铁的特点 （1）磁性的有无可通过通断电流来控制； （2）磁极的极性可通过改变电流的方向来实现； （3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。 2．电磁铁在实际生活中的应用 （1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上； （2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。
【典例1】（2023 西藏）如图所示，闭合开关S后，螺线管右侧为 极，滑动变阻器的滑片P向左移动时，螺线管的磁性变 。
【答案】S；强。
【分析】（1）根据电源的极性可知电流从通电螺线管的右端流入，根据安培定可判断通电螺线管的N、S极；
（2）根据当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，据此确定通电螺线管的磁性变化。
【解答】解：（1）由图可知，电流从螺线管的右端流入，用右手握住螺线管，四指弯曲与螺线管中的电流方向相同，则大拇指指向左端，所以左端是N极，右侧为S极。
（2）滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻变小，电流变大，在螺线管的匝数一定时，电流变大，电磁铁的磁性变强。
【点评】此题主要考查了安培定则的应用以及电流大小对电磁铁磁性的影响。要掌握影响电磁铁磁性的因素，在此题中关键是判断出线圈匝数不变，电路中的电流变大。
【典例2】（2024 温江区校级模拟）小鑫同学看到了一个悬浮地球仪摆件如图，于是利用选购材料制作了一个仿制品，并成功地将他的地球仪稳定地“悬浮”起来。下列说法正确的是（ ）
A．实现“悬浮”的磁铁A端是N极
B．M点处磁感线方向竖直向下
C．若要增加地球仪“悬浮”的高度，可将滑片P向下移动加以调节
D．地球仪在更高的位置稳定“悬浮”后，受到的磁铁对它的斥力变大
【答案】A
【分析】结合安培定则可判断出磁极，根据同名磁极相互排斥，判断磁铁的磁极；螺线管磁性的大小与电流大小和线圈的匝数有关，磁体外部的磁场方向从N极出发回到S极。
【解答】解：A、“地球仪”稳定地“悬浮”起来，利用安培定则可知电磁铁的上端是S极，下端是N极，根据同名磁极相互排斥可知，磁铁的B端为S极，A端是N极，故A正确；
B、磁体外部的磁场方向从N极出发回到S极，故M点磁感线方向大致向上，故B错误；
CD、若要增加地球仪“悬浮”的高度，必须增强磁性，可将滑片P向上移动加以调节，使电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强。增加地球仪“悬浮”的高度后，电磁铁对地球仪的斥力仍等于地球仪的重力，故斥力大小不变，故C、D错误。
故选：A。
【点评】本题考查磁极间的作用规律和电磁铁的磁性强弱有关因素以及二力平衡条件的应用，属于中档题。
【典例3】（2024 朔州二模）山西老陈醋历史悠久，有着“天下第一醋”的美誉。暑期实践小组的同学们到醋坊参观，发现醋坊里的发酵罐都配有笨重的密封罩，为了方便操作，小组同学设计了如图所示装置系统，当闭合开关时，灯亮，密封罩被提起。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，电磁铁的上端为N极
B．B端挂的铁柱可以用上N下S的条形磁体代替
C．若杠杆提不起密封罩，应将滑片P向上滑动
D．若调换电源正负极，能使密封罩更容易被提起
【答案】C
【分析】（1）根据电流方向和电磁铁的绕线情况，根据安培定则判断出电磁铁的极性；
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（3）电磁铁磁性的大小与电流大小、线圈的匝数有关。
【解答】解：A、由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，电磁铁上端为S极，故A错误；
B、电磁铁上端为S极，根据异名磁极相互吸引，B端挂的铁柱可以用上S下N的条形磁体，故B错误；
C、若电磁铁吸力较小，想把密封罩提起时，则应将滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引力就会变大，故C正确；
D、调换电源正负极，会改变电磁体的磁极，并不会增强磁性，不会使密封罩更容易被提起，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查安培定则、滑动变阻器对电路中电流的影响、电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，要求熟练掌握。
1．电磁铁内部插入的铁芯是能够被磁化，且磁性在断电时就消失的软磁体； 2．电磁铁，有电流时由磁性，无电流时无磁性； 3．电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈的匝数的多少有关。 4．电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用，按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种： （1）牵引电磁铁——主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务； （2）起重电磁铁——用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料； （3）制动电磁铁——主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的； （4）自动电器的电磁系统——如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等； （5）其他用途的电磁铁。如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。
1．构造：主要由电磁铁、衔铁、触点和弹簧构成． 2．实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关． 3．作用：利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断． 4．工作原理：如图所示为一种温度自动报警装置，当温度升高到某一温度时，电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，从而吸引衔铁向靠近电磁铁的方向运动，从而带动动触点与静触点1断开，灯泡所在电路断开，灯泡熄灭，动触点与静触点2接触，电铃所在电路接通，发出报警信号。
【典例1】（2024 郓城县二模）下列有关电和磁的说法正确的是（ ）
A．电流的方向就是电子的定向移动的方向
B．地球周围的磁感线是从地理北极出来，回到地理南极的
C．电磁继电器是一个由电磁铁控制的开关
D．通电螺线管的极性与电流的大小有关
【答案】C
【分析】（1）正电荷定向移动的方向为电流的方向。
（2）地球周围的磁感线是从地磁北极出来，回到地磁南极的。
（3）电磁继电器是一个电磁铁控制的开关。
（4）通电螺线管的极性与电流的方向和线圈的绕制方向有关。
【解答】解：A．物理学中，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，电流的方向与电子（带负电）定向移动的方向相反，故A错误；
B．地理南北极与地磁南北极相反，地磁场的磁感线是从地磁的北极出来，即地理南极附近出来，从地理北极附近进入地球，故B错误；
C．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，故C正确；
D．通电螺线管的磁极极性与电流方向和绕线方向有关，与电流大小无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是电流方向的规定；知道地磁场的方向；知道影响通电螺线管的极性的因素；知道电磁继电器的原理。
【典例2】（2024春 龙华区校级期中）在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（ ）
A．灯不亮，电铃响
B．灯不亮，电铃不响
C．灯亮，电铃不响电源
D．灯亮，电铃响，工作电路控制电路
【答案】A
【分析】电磁铁通电之后具有磁性，吸引衔铁，动触头和下面电路接通，和上面电路断开。
【解答】解：开关S闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引上方衔铁向下运动，与下接触点接触，此时灯L电路断路，L不亮，而电铃电路接通，电铃响，故A正确。
故选：A。
【点评】电磁继电器是用控制电路来控制工作电路的，实现远距离操作或用低电压弱电流来控制高电压强电流。
【典例3】（2024 金乡县三模）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（ ）
A．电路工作时，电磁铁上端为N极
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．电阻箱R的阻值调大后，傍晚时路灯比原来晚一些亮
【答案】C
【分析】（1）根据安培定则判定电磁铁上端的磁性；
（2）分析电磁铁的电路，判定利用照明电源为路灯供电的接入点；
（3）根据影响电磁铁磁性大小的因素分析电磁铁磁性的变化，从而得到亮灯时间的变化。
【解答】解：A、根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误；
B、晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯供电的电源应接在a、b之间，故B错误；
C、电源电压减小后，在其它条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早一些亮，故C正确；
D、电阻箱R的阻值调大后，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早一些亮，故D错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键电磁继电器的工作原理、光敏电阻的特点，能够根据它们的特点解释它们在实际运用过程中的原理。
1．利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流的控制电路的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断，使人远离高压带来的危险，如大型变电站的高压开关。 2．利用电磁继电器可以使人远离高温或有毒等环境，实线远距离控制，如核电站中的开关 3．在电磁继电器所在的控制电路中接入对温度、压力、或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断或电磁铁中电流的大小、可以实现对温度、压力或光的自动控制，如防汛报警器、温度自动报警器、水位自动报警器、恒温箱等。
【典例1】（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
【答案】A
【分析】温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，温度计内液体上升，该液体必须是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，报警电路接通，电铃响，起到报警作用；
【解答】解：据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，此时报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用；
故选：A。
【点评】此题主要考查了电磁继电器的工作原理、导体的概念和温度计的制作原理。电磁继电器的实质相当于工作电路中的开关。解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造，并搞清各部分的作用，同时要搞清控制电路和工作电路。
【典例2】（2024秋 东城区校级月考）实践活动小组的同学，在商场看到了一种智能电梯，如图甲所示。当无乘客乘坐电梯时，电动机功率较小，以低速运转，电梯以较小的速度上升；当有乘客乘坐电梯时，电动机功率较大，以高速运转，电梯以较大的速度上升。他们利用所学过的知识设计了一个能实现智能电梯上述功能的模拟电路，如图乙所示。其中M为带动电梯运转的电动机，R1为定值电阻，R为阻值随所受乘客对其压力大小发生改变的压敏电阻，线圈可看成定值电阻，两个电源两端的电压均保持不变。关于这个电路，下列说法中正确的是（ ）
A．当有乘客站在电梯上时，R的阻值减小
B．当有乘客站在电梯上时，衔铁上的动触点与触点1接触
C．若适当减小R1的阻值，可减小无乘客时电动机消耗的电功率
D．当有乘客站在电梯上时，电磁铁线圈的耗电功率变小
【答案】A
【分析】（1）电磁继电器是利用电磁铁来工作的自动开关；压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小。
（2）根据压敏电阻阻值的变化和欧姆定律，结合电功率的变形公式P和P＝I2R分析电路中的电功率变化。
【解答】解：ABD．当无人站立在电梯上时，R的阻值较大，通过线圈的电流较小，线圈的功率与磁性较小，动触点与触点1接触，电梯电动机与电阻R1串联，电动机所在电路电流较小；当有人站立在电梯上时，R的阻值变小，此时电源电压不变，通过线圈的电流变大，线圈的功率与磁性变大，线圈将衔铁吸引下来，此时动触点与触点2接触，电梯电动机不与R1串联而是独自接在电源上，通过电动机的电流变大，电梯功率变大，故A正确、BD错误。
C．电梯上无人时，电阻R1与电梯的电动机串联，若减小R1的阻值，而电源电压不变，利用欧姆定律可知电路中的电流变大，利用P＝UI可知电动机的功率会变大，故C错误。
故选：A。
【点评】正确理解电磁继电器的工作原理，结合压敏电阻的特性、欧姆定律和电功率的公式分析电路中的电功率的变化。
【典例3】（2024秋 渠县校级期末）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R1，滑动变阻器R2。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R1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R2的滑片应向左移动
【答案】A
【分析】（1）根据电磁铁的磁性强弱与电流强弱有关进行分析。
（2）（3）根据电磁继电器的结构、原理和欧姆定律以及压敏电阻的特性分析电路的连接情况。
（4）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，根据压敏电阻阻值的变化分析滑动变阻器滑片的移动方向。
【解答】解：A、电梯未超载时动触点K与静触点B接触断开，与接触点A连通，故A正确；
B、电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小，此时电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，动触点K与B接通，电铃报警，断开电动机电路，电梯停止运行，故B错误；
C、根据题意知道，电磁铁超载时，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，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，根据串联电路的电阻关系可知，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，滑片应向右滑动，故D错误。
故选：A。
【点评】会根据安培定则判断电磁铁的磁极；会根据欧姆定律分析控制电路中的电流变化；知道电磁继电器的结构和原理。
1．影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关；与有无铁芯有关；与线圈中电流大小有关。 2．探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验的研究方法： （1）通过吸引铁钉的多少判断磁性的强弱——转换法； （2）研究磁性与电流的关系，控制线圈匝数不变；研究磁性与线圈匝数的关系，控制电流不变——控制变量法。 3．实验探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
实验目的探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验猜想影响电磁铁磁性强弱的因素可能是线圈中的电流大大小、电磁铁线圈匝数的多少（用控制变量法）实验器材电源、开关、滑动变阻器、电流表、两个规格相同的大铁钉、导线和若干大头针设计电路图进行实验（1）将导线绕在铁钉上做成简易电磁铁，并将其置于足量的大头针的上方； （2）连接好电路，使滑动变阻器接入电路的阻值适中，闭合开关，观察到如图甲所示电磁铁吸引大头针较少；移动滑片P，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，观察到如图乙所示电磁铁吸引的大头针增多。比较可知，通过电磁铁的电流越大，电磁铁吸引大头针的数量越多，电磁铁的磁性越强； （3）如图丙所示，将导线绕在两个相同的铁钉上，构成两个简易电磁铁的串联电路。从图丙可以看出，在电流相同情况下，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。实验结论电磁铁磁性的强弱与线圈中的电流大小以及线圈匝数的多少有关。 （1）电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强； （2）线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
【典例1】（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。
【答案】N；左。
【分析】已知电流方向，则可以由安培定则判断电磁铁的磁极。
影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，使电磁铁吸引大头针的数目增多，也就是使其磁性增强，则电路中的电流变大，再根据欧姆定律判断电阻的变化。
【解答】解：电流由下方流入螺线管，则由安培定则可知螺线管上端为N极，下端为S极；
使电磁铁吸引大头针的数目增多，也就是使其磁性增强，则电路中的电流变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，则滑动变阻器的滑片应向左移。
故答案为：N；左。
【点评】本题考查安培定则、滑动变阻器对电路中电流的影响、电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，要求同学熟练掌握。
【典例2】（2023 鞍山）在探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，小聪连接了如图所示的电路，电磁铁A端放有一小磁针，闭合开关，小磁针
（选填“顺”或“逆”）时针转动，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。电磁铁磁性的强弱还与 有关。
【答案】顺；减弱；线圈的匝数
【分析】开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化；
电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【解答】解：由图可知螺线管中电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管A端为N极，B端为S极，
因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则可知小磁针顺时针转动；
若滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则由欧姆定律可得线圈中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱；
电磁铁磁性的强弱还与线圈的匝数有关。
故答案为：顺；减弱；线圈的匝数。
【点评】本题考查安培定则及电路的动态分析，需认真分析题意，抓住题目的关键则可以较快解决本题。
【典例3】（2024春 新罗区校级月考）如图所示，是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的。闭合开关后，发现 （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越 。当将滑动变阻器的滑片P向 （选填“a”或“b”）端移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，电磁铁磁性增强；由此可得到的结论是：当线圈匝数不变时，通过线圈的电流 ，电磁铁磁性越强。
【答案】吸引大头针数目的多少；甲；强；a；越大。
【分析】利用转换法，通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱；影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数，根据控制变量法分析。
【解答】解：磁性的强弱是无法直接观察的，在探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”时，通过观察吸引铁钉的多少来确定磁性强弱，电磁铁吸引的铁钉越多，说明电磁铁的磁性越强，这种研究物理问题的方法称为转换法。
由图可知，闭合开关后，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，吸引大头针越多，可得出结论：电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。
保持甲、乙线圈匝数不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片向a端移动时，变阻器接入电路阻值变小，则电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路电流增大，此时可以看到，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，则甲、乙电磁铁的磁性增强；由此可得出结论：当线圈匝数不变时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强。
故答案为：吸引大头针数目的多少；甲；强；a；越大。
【点评】此题探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”，考查了转换法和控制变量法的应用，难度不大。
1．当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 2．实验中用到的方法： （1）转换法：电磁铁的磁性无法直接观察，通过它吸引大头针的多少来判断，这里用到的是转换法； （2）控制变量法：电磁铁的磁性和多个因素有关，在探究中要采用控制变量法。
含电磁铁电路的动态分析 1．电路变化：分析电路中电学量（电流）的变化； 2．电流的变化引起电磁铁磁性如何变化； 3．电磁铁的吸引力如何变化； 4．其他物理量的变化。
【典例1】（2024 台江县校级模拟）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中消耗的总功率变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管下端是S极，弹簧测力计示数变大
【答案】C
【分析】（1）当变阻器R的滑片缓慢向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流的变化；由P＝UI分析电路中消耗的总功率；
（2）影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数；线圈的匝数一定，电流越大磁性越强；
运用安培定则判断通电螺线管的极性；磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：AB、当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；
因为在串联电路中，电阻越小，其分得的电压越小，所以滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，电源电压不变，由P＝UI可知，电路中消耗的总功率变大，故A、B错误；
CD、由图可知，电流从螺线管的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，螺线管的上端为N极，下端为S极；
同名磁极相互排斥，所以螺线管对条形磁铁由向上的斥力；
当滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，滑动变阻器接入电阻变小，电路中的总电阻减小，根据I可知，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，螺线管对条形磁铁的斥力增大，所以弹簧测力计示数减小；故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】解本题的关键时抓住影响电磁铁磁性强弱的因素及根据运用安培定则判断通电螺线管的极性的方法。
【典例2】（2023秋 利辛县期末）如图所示，闭合开关S，将滑片P缓慢向右移动的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性变弱
B．弹簧测力计示数将变小
C．电磁铁的上端是N极
D．通过电磁铁的电流变大
【答案】A
【分析】利用安培定则判断出电磁铁的极性；
滑动变阻器的滑片P向右移动时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，根据欧姆定律确定电路中电流大小的变化，再确定电磁铁磁性强弱的变化；再根据磁极间的相互作用规律判断条形磁铁所受磁场力的大小变化和测力计的示数变化。
【解答】解：由图可知，闭合开关S后，电磁铁中电流的方向是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极；
将滑片P缓慢向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；因条形磁铁和电磁铁“相对”的磁极是同名磁极，且同名磁极相互排斥，则条形磁铁所受排斥力变小，弹簧测力计示数将增大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题的关键是抓住影响电磁铁磁性强弱的因素，知道弹簧测力计示数的大小取决于条形磁铁所受排斥力或吸引力的大小，是一道基础性较强的题目。
【典例3】（2024 长寿区模拟）如图所示电路，电源电压不变，GMR是巨磁电阻，其阻值随磁场强度的增强而减小，R为定值电阻。当闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．电流表的示数增大
C．定值电阻R的电功率不变
D．电压表与电流表示数的比值变大
【答案】D
【分析】（1）根据安培定则得出电磁铁的两极；
（2）先分析滑片向右移动时，变阻器的阻值的变化情况，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况；
（3）由（2）知工作电路的电流会减小，根据P＝I2R进行判断；
（4）电压表测GMR两端电压，电流表测电路电流，因此电压表与电流表示数的比值即为GMR的阻值，据此判断。
【解答】解：A．根据安培定则可知，电磁铁的左端为S极，右端为N极，故A错误；
B．当闭合开关S1、S2，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，滑动变阻器电阻越来越大，电流变小，电磁铁磁性减弱，因此GMR其阻值增大，工作电路的总电阻变大，根据欧姆定律I可知电路中电流变小，所以电流表的示数减小，故B错误；
C．由上述可知，工作电路的电流会减小，根据P＝I2R可知，定值电阻 R 的电功率会减小，故C错误；
D．分析工作电路可知，电压表测GMR两端电压，电流表测电路电流，因此电压表与电流表示数的比值即为GMR的阻值，因此电压表与电流表示数的比值会变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到电磁铁磁性与电流的关系和电功率公式的应用等，判读出巨磁电阻的变化是解题的关键，难度一般。
滑动变阻器在电路中的作用是调节电流，从而改变电磁铁的磁性。
1．先把电磁铁所在的低电压、弱电流电路（即低压控制电路）连起来； 2．高压工作电路中，两个静触点连在不同的电路中，分别对应两种情形．而我们要分析出衔铁不被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，以及衔铁被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，将静触点连入对应的工作状态电路中即可。
【典例1】（2023 营口）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“﹣”表示），并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。
【答案】
【分析】（1）根据安培定则确定电源的正负极。
（2）根据电磁继电器的结构和原理连接电路图。
【解答】解：电磁铁上端为N极，根据安培定则，电源的右端为负极，左端为正极；当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，断开指示灯电路，同时动触点向下移动，接通电铃电路，电铃响报警；说明安全指示灯与上面的静触点连接，电铃与下面的静触点连接，指示灯和电铃并联。
【点评】会根据安培定则判断电源的正负极；知道电磁继电器的基本原理。
【典例2】（2023秋 周村区期末）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为S极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到或超过设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃（）发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“﹣”表示），并在虚线框内填入电铃和指示灯的电路元件符号，满足电路工作要求。
【答案】
【分析】（1）根据安培定则确定电源的正负极。
（2）根据电磁继电器的结构和原理连接电路图。
【解答】解：电磁铁上端为S极，根据安培定则，电源的左端为负极，右端为正极；当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，断开指示灯电路，同时动触点向下移动，接通电铃电路，电铃响报警；说明安全指示灯与上面的静触点连接，电铃与下面的静触点连接，指示灯和电铃并联。
【点评】会根据安培定则判断电源的正负极；知道电磁继电器的基本原理。
【典例3】（2024 新北区校级一模）温度自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度没有达到金属丝下端所指示的温度时，绿灯亮；当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，同时电铃响，此时电铃与红灯串联，请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。（要求导线不交叉）
【答案】
【分析】当温度升高时，水银的液面升高，接触到温度计中的金属丝时，控制电路工作，电磁铁工作吸引上方的磁性材料，是动触点与下方静触点接触；当温度降低时，水银与温度计中的金属丝分离，控制电路断开，电磁铁失去磁性，动触点与上方的静触点接触；根据题意可得，红灯和绿灯并联，上方的静触点控制绿灯的工作情况，下方的静触点控制红灯的工作情况，动触点和静触点共同组后相当于控制电路单刀双掷开关；按要求将实物电路补充完整。
【解答】解：当温度升高到设定温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，而此时要求红灯亮，电铃响，电铃与红灯串联在电路中；水温低于设定温度时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，而此时要求此时绿灯亮；因此红灯和绿灯并联，由动触点和静触点控制灯泡的工作。
【点评】由电磁继电器和温度计控制控制红灯和绿灯的工作，形成了一个相互影响的自动控制装置。理解此装置的工作过程是解此题的关键。
设计含有电磁继电器的电路图时，需要遵循一定的步骤和方法： 明确设计要求 ；分析电磁继电器的原理 ；确定工作电路 ； 连接电路 。 第二十章 电与磁
20.3 电磁铁 电磁继电器
一、选择题（共8小题）
1．（2024 义县模拟）下列关于电与磁的说法正确的是（ ）
A．通电导体周围存在磁场
B．磁场看不见、摸不着，不是真实存在的
C．磁体的磁感线都是从磁体的S极出发，回到磁体的N极的
D．电磁铁磁性的强弱可以通过调节它的电流方向来控制
2．（2024秋 南岗区校级月考）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
3．（2024 埇桥区校级三模）如图所示，用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布，用乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中显示的是通电螺线管内部及外部的磁感线
B．改变图甲中通电螺线管中电流I的方向，小磁针N极指向不变
C．图乙中吸引大头针的一端为电磁铁的N极
D．增大图乙中的电流，同时减少铁钉上线圈的匝数，电磁铁的磁性强弱一定不变
4．（2024 凉州区校级二模）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变小，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
B．电流表示数变小，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
C．电流表示数变大，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
D．电流表示数变大，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
5．（2024 沁阳市模拟）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”
6．（2023秋 建宁县期末）如图所示，当闭合开关S，且将滑动变阻器滑片P向右移动时，图中的电磁铁（ ）
A．a端是N极，磁性增强极
B．a 端是S极，磁性增强
C．b 端是N极，磁性减弱
D．b 端是S极，磁性减弱
7．（2023 朝阳区一模）如图所示的是一款磁悬浮蓝牙音箱，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。下列说法正确的是（ ）
A．音箱受到的磁力方向竖直向下
B．音箱悬浮利用了异名磁极相互排斥
C．音箱悬浮时受到的磁力小于音箱受到的重力
D．底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同
8．（2024 武侯区校级模拟）如图是一个自动控制电路，当开关S闭合时，电路中各用电器的工作情况是（ ）
A．灯亮，电动机转动，电铃不响
B．灯亮，电动机不转，电铃不响
C．灯不亮，电动机转动，电铃响
D．灯不亮，电动机不转，电铃响
二、填空题（共5小题）
9．（2024 新抚区模拟）如图是小月家新购入的一盆盆栽，盆栽底部装有永磁体，底座内装有电磁铁，通电后能使得盆栽悬浮在空中。底座内电磁铁的原理是 ，盆栽是因为同名磁极之间相互 ，所以才悬浮在空中。
10．（2024 肥东县校级三模）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；闭合开关后，弹簧的长度会 。
11．（2024秋 双辽市期末）如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻（在磁场中电阻随磁场的增强而减小）。电源电压不变，闭合开关S1、S2，电磁铁的右端为 极；将滑片P向右滑动，指示灯亮度变 （选填“亮”或“暗”）。
12．（2024 武侯区校级模拟）如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是 （选填“N”或“S”）极。若将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会 。
13．（2023秋 临渭区校级期末）如图是小佳同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的 效应工作的。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，此时电磁铁上端为 （选填“N”或“S”）极，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁将衔铁吸下，抢跑指示灯 （选填“1”或“2”）亮，则判定该运动员抢跑。
三、作图、实验题（共3小题）
14．（2024 龙亭区校级一模）小珊用如图所示的电路探究电磁铁磁性，当闭合开关，滑动变阻器的滑片向B端滑动时，发现弹簧长度逐渐变短，请你将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。
15．（2024 翁牛特旗校级三模）如图温度自动报警器的原理图如图所示。在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号，请在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。
16．（2023秋 宁化县期末）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中，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，并设计了电路，如图所示。
（1）电磁铁甲的上端为 极（选填“N”或“S”），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 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 电磁铁磁性越强；
（3）根据图中的情境可知， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强；
（4）实验结束，断开开关，大头针全部掉落，说明电磁铁磁性的有无可以通过 来控制。
1．【答案】A
【分析】（1）据奥斯特实验说明，通电导线周围有磁场；
（2）磁场看不见、摸不着，但是真实存在的；
（3）在磁体外部，磁体的磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极的；
（4）电磁铁磁性的强弱与电流的有无、线圈的匝数和电流的强弱有关；
【解答】解：A、据奥斯特实验说明，通电导线周围有磁场，故A正确；
B、磁场看不见、摸不着，但是真实存在的，故B错误；
C、在磁体外部，磁体的磁感线都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极的，故C错误；
D、电磁铁磁性的强弱与电流的有无、线圈的匝数和电流的强弱有关，与电流的方向无关，故D错误；
故选：A。
2．【答案】C
【分析】（1）磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质；
（2）通电导体周围存在磁场；
（3）磁体都具有指向性，悬挂的条形磁铁静止时指向南北方；
（4）电磁铁磁性的强弱和线圈的匝数、电流大小有关。
【解答】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；
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；
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；
D、由图知，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。
故选：C。
3．【答案】A
【分析】（1）通电螺线管的磁场分布情况与条形磁体相似，磁性来源于导体中有电流，由电流的磁效应得到磁场，磁场的方向与电流的方向有关；
（2）电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。
【解答】解：A．通电螺线管周围小铁屑的排列顺序与条形磁体的磁感线分布类似，图甲中显示的是通电螺线管内部及外部的磁感线，故A正确；
B．改变通电螺线管中电流方向，螺线管的磁场方向发生改变，小磁针N极指向与原先相反，故B错误；
C．电流从下段流出，由安倍定则可知，图乙中吸引大头针的一端为电磁铁的S极，故C错误；
D．增大图乙中的电流，同时减少铁钉上线圈的匝数，存在两个变量，电磁铁的磁性强弱可能不变，故D错误。
故选：A。
4．【答案】D
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用；根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知小灯泡亮度变化和通电螺线管磁场强弱的变化，进一步判断弹簧长度的变化。
【解答】解：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，
所以，两磁铁同名相对，相互排斥；
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，电路中的总电阻减小，
由I可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，小灯泡亮度增强；
此时条形磁铁受向上的力增强，弹簧长度变短，故ABC错误、D正确。
故选：D。
5．【答案】D
【分析】（1）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
（2）根据改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动，南北所指方向发生了改变可得出结论；
（3）（4）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用。
【解答】解：A、通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；因此由以上实验探究的结果是：通电螺线管外部磁场与条形磁体相似，故A正确；
B、改变螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北所指方向发生了改变，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；
C、调节变阻器的滑片P，改变两次实验的电流大小，观察吸引的回形针数目，这样能探究出通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系，故C正确；
D、实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系，故D错误；
故选：D。
6．【答案】C
【分析】（1）根据安培定则判断出电磁铁的南北两极，依据滑动变阻器的方向，判断出连入电路中电阻的变化，推导出电路中电流的变化，再判断出电磁铁的磁性强弱；
（2）电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关。线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】解：如图所示，当闭合开关S，电流从右边的导线流入电磁铁，根据安培定则可判断出b端为N极，a端为S极；同时滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱。
故选：C。
7．【答案】D
【分析】（1）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
（2）当音箱悬浮时受到的磁力和重力是一对平衡力。
（3）通电导体的周围存在磁场。
（4）音箱受到的重力的方向是竖直向下的；磁力的方向是竖直向上的。
【解答】解：A、音箱受到的磁力方向竖直向上，故A错误；
B、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥，故B错误；
C、音箱悬浮时受到的磁力等于音箱受到的重力，故C错误；
D、底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同，利用了通电导体的周围存在磁场，故D正确。
故选：D。
8．【答案】D
【分析】分析电磁继电器的工作情况要明确哪边儿是控制电路，再根据控制电路的通断，判断电磁铁的变化，最后确定对工作电路的影响。
【解答】解：如图，左侧为控制电路，当开关S闭合时，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，使上端触点断开，下端触点接通，故灯不亮、电动机不转动，电铃响。对照选项可知D符合题意。
故选：D。
9．【答案】电流的磁效应；排斥。
【分析】电磁铁的原理是电流的磁效应，磁极间作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
【解答】解：电磁铁通电具有磁性，其原理是电流的磁效应，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁，这是利用了同名磁极相互排斥的原理制成的。
故答案为：电流的磁效应；排斥。
10．【答案】变长
【分析】闭合开关，电磁铁有磁性，吸引铁块，则弹簧将会变长，断开开关，电路中没有电流，所以电磁铁无磁性。
【解答】解：当未闭合开关时，电磁铁没有通电，因此没有磁性，不会吸引铁块。此时，铁块只受到重力的作用，而弹簧的长度处于自然状态，没有受到额外的拉力。当闭合开关后，电磁铁通电产生磁性，开始吸引铁块。铁块被吸引后，会对弹簧产生一个向下的拉力，导致弹簧伸长。
故答案为：变长。
11．【答案】S；暗。
【分析】（1）利用安培定则可判定电磁铁右端的极性；
由左图可知，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步根据影响电磁铁磁场的因素可知其磁场变化，据此可知右图巨磁电阻的变化；
（2）由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，先判断巨磁电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P＝I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化。
【解答】解：利用安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极；
滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱；
由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，
所以，此时巨磁电阻的阻值会变大，右侧电路中的总电阻变大，通过灯泡的电流变小，灯泡变暗。
故答案为：S；暗。
12．【答案】N；增多。
【分析】（1）根据电流方向和电磁铁的绕线情况，根据安培定则判断出电磁铁的极性；
（2）电磁铁的磁性强弱和线圈的匝数、电流大小有关；滑动变阻器的滑片P向右移动时，连入电路的电阻变大，电流变小，据此作出判断。
【解答】解：（1）由图看出，电流从电磁铁上端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上握住电磁铁，所以上端为N极，即钉帽一端的磁极为N极；
（2）滑动变阻器的滑片P向左移动时，连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引的大头针数目将增多。
故答案为：N；增多。
13．【答案】磁；N；L2。
【分析】电磁铁是根据电流的磁效应工作的。
根据电源的正负极判定螺线管中电流的方向，根据安培定则判定螺线管的极性。
当控制电路的开关S闭合时，控制电路接通，电磁铁通电后有磁性，衔铁被吸下，动触点与下方静触点接触，据此分析工作电路中的工作情况。
【解答】解：电磁铁通电时有磁性，磁性足够强时可以吸引衔铁，断电时无磁性，是利用电流磁效应工作的。
运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，根据安培定则可知，此时电磁铁上端为N极。
工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯L1亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，其电阻变小，根据欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，灯L2所在电路接通，则抢跑指示灯L2亮。
故答案为：磁；N；L2。
14．【答案】
【分析】利用安培定则可判断螺线管的极性。通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越小，磁性越弱。据此可判断滑动变阻器的连接。
【解答】解：根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的下端为螺线管的N极，其上端为S极，因同名磁极相互排斥，所以弹簧的长度会缩短；当闭合开关，滑动变阻器的滑片向B端滑动时，发现弹簧长度逐渐变短，说明通电螺线管的磁性增强，电路中电流变大，电阻变小，应将B接线柱与开关相连。
15．【答案】
【分析】根据电磁继电器的结构和原理连接电路图。
【解答】解：根据题意可知，当温度低于设定温度时，控制电路断路，电磁铁无电流通过，衔铁弹起，接通指示灯，指示灯发光；当温度到达设定温度，控制电路通路，电磁铁有电流通过，衔铁被吸下，指示灯断开，熄灭，电铃接通，发出报警信号；所以工作电路中，上面的虚线框内接指示灯，下面的虚线框内接电铃。
16．【答案】（1）S；吸引大头针数量；（2）增加；大；（3）甲；线圈匝数越多；（4）电流通断。
【分析】（1）知道电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极；电磁铁磁性强弱通过电磁铁吸引大头针多少来判断。
（2）滑动变阻器向左移动，接入电路的电阻变小，电流变大，电磁铁吸引大头针越多，说明电磁铁的磁性越强。
（3）在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（4）电磁铁磁性有无可以通过电流的通断来控制。
【解答】解：（1）如图，电流从甲电磁铁的下端进入，上端流出，根据安培定则可以判断甲电磁铁的下端是N极，上端是S极。
电磁铁吸引的大头针数量不同，说明电磁铁的磁性强弱不同。
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电流变大，电磁铁吸引大头针个数增加，说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）甲乙串联在电路中，电流相等，甲的线圈匝数多，吸引的大头针数量多，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（4）实验结束，断开开关，大头针全部掉落，说明电磁铁没有磁性，说明电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断来控制。
故答案为：（1）S；吸引大头针数量；（2）增加；大；（3）甲；线圈匝数越多；（4）电流通断。
