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第3节 电磁铁 电磁继电器
目录
【A 夯基础】 1
一、电磁铁 1
二、电磁继电器 7
【B 提能力】 11
【C 链中考】 16
电磁铁
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B．电磁铁的铁芯可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
【答案】D
【详解】A．电磁铁的铁芯材料是磁性材料，通常使用软铁，不能使用铜棒，故A错误；
B．电磁铁的铁芯，通电流时具有磁性，断电流时无磁性，不能使用永磁铁，故B错误；
C．电磁铁磁性的强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关，故C错误；
D．电磁铁通电流时具有磁性，断电流时无磁性，是根据电流的磁效应工作的，故D正确。
故选D。
2．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．电磁起重机
【答案】A
【详解】A．指南针应用了磁铁可以指示南北的性质，与电磁铁无关，故A符合题意；
B．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不符合题意；
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不符合题意；
D．电磁铁是根据通电导体周围存在磁场的原理制成的，电磁铁断电时，就会无磁性，就不再吸引钢铁，电磁起重机工作时能够吸引钢铁类物质，故D不符合题意。
故选A。
3．如图所示是直流电铃原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤打击铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
【答案】C
【详解】A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据安培定则判断出A端为N极，故A正确，A不符合题意；
B．电磁铁向下吸引衔铁时，弹性片弯曲发生形变具有弹性势能，故B正确，B不符合题意；
C．小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，电路断开，电磁铁没有磁性，故C错误，C符合题意；
D．声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故D正确，D不符合题意。
故选C。
4．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（ ）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
【答案】C
【详解】A．实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，故A错误；
B．滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C．右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极。根据A、B绕线方向及电流流向，大拇指均指向螺线管上端，因此A、B上端均为N极，故C正确；
D．移动滑动变阻器的滑片，针对一个电磁铁可以改变电流的大小，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系，故D错误。
故选C。
5．巨磁电阻（）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图，闭合开关、，当滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁的磁极位置会改变
C．巨磁电阻两端的电压变大 D．指示灯亮度变亮
【答案】D
【详解】A．由图可知，闭合开关、后，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，由可知，左边电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强，故A错误；
B．电磁铁的磁极与电流的方向有关，与电流的大小无关，电流的方向不变，电磁铁的磁极方向不变，故B错误；
C．因巨磁电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，由串联分压可知，巨磁电阻两端的电压变小，故C错误；
D．右侧电路中的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，指示灯亮度变亮，故D正确。
故选D。
6．如图所示，开关由触点a换接到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况分别是（两个电源的电压相同）（ ）
A．增强，由S极变为N极 B．增强，由N极变为S极
C．减弱，由N极变为S极 D．减弱，由S极变为N极
【答案】D
【详解】开关接a时，只有螺线管接入电路；接b时，电阻R与螺线管串联，电路总电阻增大，电流减小。根据 “电流越小，电磁铁磁性越弱”，所以磁性减弱。开关接a时，用安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向 N 极），可判断A端为S极；接b时，电流方向改变，再次用安培定则， A 端变为 N 极。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选 D。
7．如图所示，一个轻质弹簧下悬挂一个铁块，为使弹簧伸长量增大，可采取的措施是（ ）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出
【答案】C
【详解】A．不改变滑片P的位置，电路中电流大小不变，S由1改接到2，线圈匝数减少。电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关，电流不变时，匝数越少磁性越弱，对铁块的吸引力越小，弹簧伸长量减小，故A不符合题意；
B．S接1不变，线圈匝数不变，将滑片P向右滑，滑动变阻器接入电阻变大，电路中电流变小。电流越小电磁铁磁性越弱，对铁块的吸引力越小，弹簧伸长量减小，故B不符合题意；
C．S接1不变，线圈匝数不变，将滑片P向左滑，滑动变阻器接入电阻变小，电路中电流变大。电流越大电磁铁磁性越强，对铁块的吸引力越大，弹簧伸长量增大，故C符合题意；
D．S接1不变，滑片P位置不变，电路中电流和线圈匝数均不变，将铁芯抽出，电磁铁磁性会减弱（铁芯可增强磁性），对铁块的吸引力减小，弹簧伸长量减小，故D不符合题意。
故选C。
8．如图为磁悬浮盆栽，其中上方悬浮的盆栽底部内放置一块条形磁铁，下方底座内安装电磁铁及相关电路， 其中电源电压保持不变。现将开关 S 与 “ 1 ” 闭合， 盆栽悬浮在一定高度一段时间后因植物长大而盆栽质量增大，若保持盆栽在空中悬浮高度不变，下列措施可行的是（ ）
A．将电源的正负两极对调
B．将条形磁铁倒置使ab两极位置互换
C．将开关 与 “2” 闭合，并向左移动滑片
D．将开关 与 “1” 闭合，并向右移动滑片
【答案】C
【详解】A．由题可知，盆栽由于底部磁体和底座中电磁铁之间同名磁极相互排斥而悬浮在空中，将电源的正负两极对调，电磁铁中电流的绕行方向改变，则电磁铁的磁极改变，盆栽底部磁体和底座中电磁铁相互吸引，无法悬浮，故A不符合题意；
B．将条形磁铁倒置使ab两极位置互换，则盆栽底部磁体和底座中电磁铁相互吸引，无法悬浮，故B不符合题意；
C．将开关与 “2” 闭合，可使电磁铁匝数增多，磁性增强，并向左移动滑片，则滑动变阻器阻值变小，电路中电流变大，也可使电磁铁磁性增强，磁极间斥力增大，故C符合题意；
D．将开关与 “1” 闭合，电磁铁匝数不变，向右移动滑片，则滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，会使电磁铁磁性减弱，磁极间斥力减小，故D不符合题意。
故选C。
9．2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
【答案】 磁 大小 异名
【详解】[1][2]车辆底部的悬浮架装有电磁铁，电磁铁通电后具有磁性，是利用电流的磁效应产生强磁场，通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱。
[3]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
10．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过 来显示电磁铁磁性的强弱。
(2)当闭合开关后，电磁铁乙的上端是 极。
(3)当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数 （选填“增多”或“减少”），说明电磁铁的磁性 （选填“变强”或“变弱”）。
(4)实验发现：
①电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。
②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后， 。
【答案】(1)吸引大头针的个数
(2)N
(3) 减少 变弱
(4) 越多 同名磁极相互排斥
【详解】（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针个数较多，说明电磁铁的磁性较强，这种研究方法叫转换法。
（2）电流从电磁铁乙的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁乙的上端是N极。
（3）[1][2]当滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁吸引大头针的个数减少，说明电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱。
（4）[1]由图可知，甲乙两个线圈串联，通过的电流相等，甲线圈匝数多，甲吸引的大头针数多，说明甲的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
[2]大头针被磁化，远离电磁铁的一端磁极相同，由于同名磁极互相排斥，所以下端分散。
二、电磁继电器
11．如图是家用空气开关的结构图，它由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S、弹簧等元件构成，它主要起保险作用。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁P是利用电流的热效应来工作的
B．电磁铁P的左端是S极
C．空气开关“跳闸”时一定是家庭电路发生了短路
D．当电流过大时，电磁铁磁性增强，使衔铁OQ转动，弹簧将闸刀拉起，切断电路
【答案】D
【详解】A．电磁铁P是利用电流的磁效应来工作的，故A错误；
B．电流从电磁铁P的左侧流入，由右手螺旋定则可知，左端为N极，故B错误；
C．空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大，不一定是家庭电路发生了短路，也可能是总功率过大，故C错误；
D．当电流过大时，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使衔铁OQ转动，弹簧将闸刀拉起，切断电路，起到保护作用，故D正确。
故选D。
12．电磁继电器的原理是电流的 效应，它在电路中的作用相当于 （填电路元件名称），可实现低压控制高压。
【答案】 磁 开关
【详解】[1][2]电磁继电器的原理是电流的磁效应，主要构成是电磁铁，通过改变电流大小，使电磁铁磁性强弱变化，把衔铁吸下或释放，实现工作电路的通断，可以实现低电压、弱电流控制高电压、强电流，它的作用相当于工作电路中的开关
13．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
(1)应选用 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
(2)当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 （ 填 “N”或 “S”）极 。
【答案】(1)水银
(2) 109 N
【详解】（1）水在标准大气压下的沸点是，由图可知，报警温度为，选用水温度计无法测量；煤油的导电性差，而水银是导体，能使电路导通，故应选用水银温度计。
（2）[1]由图可知，与电池正极相连的金属丝下端所指温度为，当温度达到时，水银柱上升使电路导通，电磁铁产生磁性，将衔铁向左吸，则右边电路构成通路，则电铃响。
[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，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由题意可知，左侧电池左端是正极，电流从电磁铁左端流入，右端流出，所以电磁铁右端是N极。
14．图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。闭合开关S1和S2后，电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极；当运动员蹬在起跑器上时，若运动员抢跑，则力敏电阻R0所受的压力变小，其电阻变小，抢跑指示灯 （选填“L1”或“L2”）亮，则可判定该运动员抢跑。
【答案】 S L2
【详解】[1]由图可知，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，电磁铁的上端为S极。
[2]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。
15．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。
16．图是一种“闯红灯违规证据模拟记录器”的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的 （选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小，使衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触。
【答案】 红光 2
【详解】[1]当车辆闯红灯时，光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合。
[2]若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
17．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】
【详解】电磁铁上端为N极，由安培定则可知电流从下端流入，电源的右端是负极，左端是正极，当温度低于设定温度时，水银与金属丝断开，电磁铁断电没有磁性，安全指示灯所在电路接通，指示灯亮，上面虚线框是指示灯，当温度达到设定温度时，水银和金属丝连接，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，电铃所在电路接通，电铃发出报警信号，下面虚线框是电铃，如图所示：
18．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。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。
【答案】
【详解】根据题意可知，当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，这说明衔铁是被吸下的，动触点与下面的静触点接触，使得加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，这说明衔铁是被拉起，动触点与上面的静触点接触，使得绿灯工作；加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的，如下所示：
19．2025 年 5 月 1 日起，全国多地将正式实施电动车管理新规，其中只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过 25km/h。下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（ ）
A．旋钮OP 绕O点逆时针转动时， 电动机转速变快
B．电磁铁E的右端为N极
C．为防止生锈，触头F的材质为铜
D．左边电路电流比较小时， 电铃不会自动报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性
【答案】B
【详解】A．旋钮OP绕O点逆时针转动时，变阻器阻值变大，根据欧姆定律可知，电动机所在电路电流变小，电动机转速变慢，故A错误；
B．根据图中电流方向和安培定则可知，电磁铁的右端为N极，故B正确；
C．当转速超过一定值，电磁铁磁性增强到某个程度时，电磁铁将衔铁吸过来，接通电铃所在电路而报警，而铜没有磁性，无法被吸引，故C错误；
D．左边电路电流比较小时，电铃不会自动报警，是因为电磁铁磁性弱，无法将衔铁吸过来，从而无法接通电铃所在电路，电铃就无法报警，故D错误。
故选B。
20．如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球始终漂浮在水面上，下列说法正确的是（ ）
A．此时B端为电磁铁的S极
B．小铁球漂浮，受到的重力和浮力是一对平衡力
C．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力不变
D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小
【答案】D
【详解】A．开关S闭合后，电流由A流向B，则由安培定则可知螺线管的A端为S极，B端为N极，故A错误；
B．开关S闭合后，螺线管具有磁性，小铁球仍静止在水面上时受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、电磁铁竖直向下的吸引力的作用，则重力和浮力的大小不相等，所以这两个力不是一对平衡力，故B错误；
C．当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由可知，电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，小铁球所受吸引力增大，浸入水中的体积增大，根据可知，浮力变大，故C错误；
D．滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电阻增大，由可知，电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，小铁球所受吸引力减小；此过程中小铁球受到重力、浮力、电磁铁的吸引力的作用，当小球重新平衡后，向下的吸引力与重力之和应等于向上的浮力，因吸引力减小，所以铁球所受浮力也将减小，排开的水的体积减小，液面下降，根据可知，容器底部受到的压强变小，故D正确。
故选D。
21．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，电磁铁磁性逐渐减弱
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．若控制电路电源电压升高，报警温度将升高
【答案】C
【详解】AB．当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，电路中的电流变大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，R1的阻值变小了，即热敏电阻R1的阻值随探测温度的升高而减小，故AB错误；
C．控制电路的报警电流大小一定，即报警时控制电路总电阻一定，报警温度越低，热敏电阻的阻值越大，总电阻不变，应将R2的阻值调小，故C正确；
D．若控制电路电源电压升高，则电路中电流变大，要保持原来的电流不变，总电阻应增大，R1的阻值随温度的升高而减小，则报警温度将降低，故D错误。
故选C。
22．为保护环境，我国已全面实施尾气排放国六标准阶段。图甲是小南设计的一种汽车尾气排放检测电路，为气敏电阻，其阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示。当尾气浓度高于设定值时，蜂鸣器报警。下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁通电后，螺线管下端为极
B．当尾气浓度变大时，螺线管中的电流变大
C．为使尾气浓度更低时报警，可适当增大的阻值
D．尾气浓度一定时，的滑片向下移动，的功率变大
【答案】B
【详解】A．由图甲可知，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知螺线管上端为N极，下端为S极，故A错误；
B．根据乙图，可以得知气敏电阻阻值随着浓度增大而变小，当尾气浓度变大时，气敏电阻的电阻变小，由电阻的串联可知电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，故B正确；
C．电路在电流达到某值时报警，且电源电压不变，由可知电路中总电阻不变。当尾气浓度更低时，R2电阻升高，串联电路总电阻等于各电阻阻值之和，故R1电阻应当减小，才能使电路在尾气浓度更低时报警，故C错误；
D．尾气浓度一定时，的滑片向下移动，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的串联可知电路的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，由P=I2R可知R2的电功率变小，故D错误。
故选B。
23．如图甲所示为一足浴盆内部电路，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁线圈的电阻忽略不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时通过电磁铁线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示；工作电路的电源电压为220V，R1与R2均为加热电阻，可实现加热和保温两个挡位，其中保温挡功率为100W，加热挡功率为2100W。下列关于此足浴盆的说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．温度升高电磁铁的磁性增强
C．加热电阻R2的阻值为24.2Ω
D．为使加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器接入电路的阻值需要调为200Ω
【答案】C
【详解】A．由安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；
B．由图乙可知，温度升高时，热敏电阻的阻值增大，由欧姆定律知，控制电路中的电流变小，所以电磁铁的磁性减弱，故B错误；
C．如图甲，当温度低于40℃时，温敏电阻的阻值较小，控制电路中的电流较大，电磁铁的磁性较强，衔铁被吸下，动触点与下方静触点接触，R1与R2并联，此时的总功率为
当温度高于40℃时，温敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁被弹簧拉上去，动触点与上方静触点接触，R1单独接入电路，此时的总功率为
所以R1与R2并联时为高温挡，R1单独接入电路时为低温挡，R2的功率为P2=P-P'=2100W-100W=2000W
R2的阻值为
故C正确；
D．加热至40℃时，自动进入保温模式时，控制电路中的电流为I =30mA=0.03A
此时电路中的总电阻为
由图乙可知40℃时，Rt=40Ω，所以滑动变阻器接入电路的阻值需要调为RP=R总-Rt=200Ω-40Ω=160Ω
故D错误。
故选C。
24．如图是给蔬菜大棚提供光、热装置电路图，L1和L2是规格均为“”的灯泡，是热敏电阻，是设定温度的变阻器，当温度下降到设定温度时，衔铁就会被吸引，工作电路接通，两灯泡正常发光。
（1）在括号中标出电磁铁上端的磁极；
（2）把L1和L2正确地连接在火线和零线上，要求开关S1同时控制两盏灯。
【答案】
【详解】（1）由图可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极，如图；
（2）L1和L2是规格均为“220V 880W”的灯泡，接入家庭电路时要并联；开关要接在干路中，且应接在灯泡与火线之间，如下图所示：
25．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（ ）
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
【答案】C
【详解】要使铁钉吸引大头针数目变多，则电磁铁磁性需要变强，电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。
A．在其他条件不变情况下，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故A不符合题意；
B．减少电池节数，则电源电压减少，其他条件不变，则电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故B不符合题意；
C．向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路中总电流变大，电磁铁磁性增强，铁钉吸引大头针数目变多，故C符合题意；
D．对调电源正、负接线柱上的接线，改变了电流的方向，电磁铁的磁极位置对调，而磁性强弱不变，铁钉吸引大头针数目不会变多，故D不符合题意。
故选C。
26．（2025·四川广元·中考真题）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
【答案】B
【详解】AD．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端是北极，上端是南极，电磁铁外部的磁感线是从电磁铁的N极出发，回到S极。所以电磁铁外部磁感线从下端出发回到上端，故AD错误；
B．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，将R的滑片P向上滑动，滑动变阻器阻值减小，根据串联电路电阻的特点可知，电路中的总电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流有关，线圈匝数不变，电流增大，电磁铁磁性变强，故B正确；
C．天暗时S自动断开，控制电路为断开状态，没有电流经过电磁铁，电磁铁没有磁性，衔铁不会被电磁铁吸引，故C错误。
故选B。
27．（2025·黑龙江·中考真题）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误。
BCD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁上的线圈中的电流会变大，电磁铁的磁性增强，因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小，在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流也变大，根据可知，在电阻不变时，指示灯的实际功率变大，所以指示灯会变亮，故B正确，CD错误。
故选B。
28．（2025·四川宜宾·中考真题）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A．电路中的电流变大 B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极 D．悬挂磁铁的弹簧变长
【答案】D
【详解】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可知电路中电流增小，故A错误；
C．由图可知电流由电磁铁的下方流入，则由右手螺旋定则可知电磁铁上端为N极，故C错误；
BD．由于通过电路的电流变小，则电磁铁的磁性减弱；弹簧下悬挂的磁铁下端为N极，电磁铁上端也为N极，所以上方磁铁与电磁铁之间相互排斥，电磁铁的磁性减弱，电磁铁与上方磁铁之间的斥力减小，因此弹簧弹力变大，弹簧变长，故B错误，D正确。
故选B。
29．（2025·四川凉山·中考真题）传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（ ）
A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱
C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息
D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高
【答案】D
【详解】A．电磁铁的工作原理为电流的磁效应，发电机的工作原理为电磁感应，所以两者的工作原理不同，故A错误；
B．由题意可知，热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，电磁铁和热敏电阻构成的控制电路为串联电路，根据欧姆定律和串联电路电流的特点可知，流过电磁铁的电流将变大，而电流越大，磁性也就越强，故B错误；
C．当温度降低到一定程度时，热敏电阻R1的阻值将增大，根据欧姆定律可知，通过控制电路的电流变小，则电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，含报警器的工作电路无法构成通路，所以报警器无法发送报警信息，故C错误；
D．当滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则接入电路的有效电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流将变小，电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，为了使电磁铁能够把衔铁吸引过来，使含报警器的工作电路构成通路，就要增大控制电路的电流，根据欧姆定律可知，只有降低热敏电阻的阻值，即升高报警的最低温度，故D正确。
故选D。
30．（2025·山东济南·中考真题）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管上端为 极，图中虚线部分的作用相当于 （选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。
【答案】 N 开关
【详解】[1]由图可知，电流从螺线管下端流入，根据安培定则，右手握着螺线管，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向N极，所以螺线管上端为N极。
[2]当水位上升，金属块A、B连通时，控制电路通电，电磁铁具有磁性把衔铁吸引下来，使红灯亮，虚线部分起到控制电路的作用，相当于开关。
31．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）间。
(2)若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为 Ω，此时电阻箱两端的电压为 V。
(3)若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调 。
【答案】(1)C、D
(2) 100 2
(3)小
【详解】（1）当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。此时衔铁与下方触点接触，所以电铃应接在C、D间，这样当衔铁吸合时，电铃所在电路接通，发出报警声。
（2）[1]由表格可知，当压力F=3×105N时，输出电压U=3V。线圈电阻R线=50Ω，报警时电流
根据欧姆定律，可得控制电路总电阻
所以电阻箱R的阻值
[2]电阻箱两端的电压
（3）临界报警压力减小，意味着压力传感器输出电压减小（由表格可知压力越小，输出电压越小）。根据，要使电流I≥20mA，当U减小时，应减小R的阻值，所以电阻箱R接入电路的阻值应调小。
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第3节 电磁铁 电磁继电器
目录
【A 夯基础】 1
一、电磁铁 1
二、电磁继电器 4
【B 提能力】 6
【C 链中考】 9
电磁铁
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B．电磁铁的铁芯可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
2．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．电磁起重机
3．如图所示是直流电铃原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤打击铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
4．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（ ）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
5．巨磁电阻（）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图，闭合开关、，当滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁的磁极位置会改变
C．巨磁电阻两端的电压变大 D．指示灯亮度变亮
6．如图所示，开关由触点a换接到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况分别是（两个电源的电压相同）（ ）
A．增强，由S极变为N极 B．增强，由N极变为S极
C．减弱，由N极变为S极 D．减弱，由S极变为N极
7．如图所示，一个轻质弹簧下悬挂一个铁块，为使弹簧伸长量增大，可采取的措施是（ ）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出
8．如图为磁悬浮盆栽，其中上方悬浮的盆栽底部内放置一块条形磁铁，下方底座内安装电磁铁及相关电路， 其中电源电压保持不变。现将开关 S 与 “ 1 ” 闭合， 盆栽悬浮在一定高度一段时间后因植物长大而盆栽质量增大，若保持盆栽在空中悬浮高度不变，下列措施可行的是（ ）
A．将电源的正负两极对调
B．将条形磁铁倒置使ab两极位置互换
C．将开关 与 “2” 闭合，并向左移动滑片
D．将开关 与 “1” 闭合，并向右移动滑片
9．2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的 效应产生强磁场，且通过精确控制电流的 控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于 磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
10．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过 来显示电磁铁磁性的强弱。
(2)当闭合开关后，电磁铁乙的上端是 极。
(3)当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数 （选填“增多”或“减少”），说明电磁铁的磁性 （选填“变强”或“变弱”）。
(4)实验发现：
①电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。
②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后， 。
二、电磁继电器
11．如图是家用空气开关的结构图，它由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S、弹簧等元件构成，它主要起保险作用。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁P是利用电流的热效应来工作的
B．电磁铁P的左端是S极
C．空气开关“跳闸”时一定是家庭电路发生了短路
D．当电流过大时，电磁铁磁性增强，使衔铁OQ转动，弹簧将闸刀拉起，切断电路
12．电磁继电器的原理是电流的 效应，它在电路中的作用相当于 （填电路元件名称），可实现低压控制高压。
13．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
(1)应选用 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
(2)当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 （ 填 “N”或 “S”）极 。
14．图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。闭合开关S1和S2后，电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极；当运动员蹬在起跑器上时，若运动员抢跑，则力敏电阻R0所受的压力变小，其电阻变小，抢跑指示灯 （选填“L1”或“L2”）亮，则可判定该运动员抢跑。
15．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）。
16．图是一种“闯红灯违规证据模拟记录器”的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的 （选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小，使衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触。
17．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。
18．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。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。
19．2025 年 5 月 1 日起，全国多地将正式实施电动车管理新规，其中只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过 25km/h。下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（ ）
A．旋钮OP 绕O点逆时针转动时， 电动机转速变快
B．电磁铁E的右端为N极
C．为防止生锈，触头F的材质为铜
D．左边电路电流比较小时， 电铃不会自动报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性
20．如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球始终漂浮在水面上，下列说法正确的是（ ）
A．此时B端为电磁铁的S极
B．小铁球漂浮，受到的重力和浮力是一对平衡力
C．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力不变
D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小
21．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，电磁铁磁性逐渐减弱
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．若控制电路电源电压升高，报警温度将升高
22．为保护环境，我国已全面实施尾气排放国六标准阶段。图甲是小南设计的一种汽车尾气排放检测电路，为气敏电阻，其阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示。当尾气浓度高于设定值时，蜂鸣器报警。下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁通电后，螺线管下端为极
B．当尾气浓度变大时，螺线管中的电流变大
C．为使尾气浓度更低时报警，可适当增大的阻值
D．尾气浓度一定时，的滑片向下移动，的功率变大
23．如图甲所示为一足浴盆内部电路，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁线圈的电阻忽略不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时通过电磁铁线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示；工作电路的电源电压为220V，R1与R2均为加热电阻，可实现加热和保温两个挡位，其中保温挡功率为100W，加热挡功率为2100W。下列关于此足浴盆的说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．温度升高电磁铁的磁性增强
C．加热电阻R2的阻值为24.2Ω
D．为使加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器接入电路的阻值需要调为200Ω
24．如图是给蔬菜大棚提供光、热装置电路图，L1和L2是规格均为“”的灯泡，是热敏电阻，是设定温度的变阻器，当温度下降到设定温度时，衔铁就会被吸引，工作电路接通，两灯泡正常发光。
（1）在括号中标出电磁铁上端的磁极；
（2）把L1和L2正确地连接在火线和零线上，要求开关S1同时控制两盏灯。
25．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（ ）
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
26．（2025·四川广元·中考真题）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
27．（2025·黑龙江·中考真题）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
28．（2025·四川宜宾·中考真题）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（ ）
A．电路中的电流变大 B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极 D．悬挂磁铁的弹簧变长
29．（2025·四川凉山·中考真题）传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（ ）
A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱
C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息
D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高
30．（2025·山东济南·中考真题）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管上端为 极，图中虚线部分的作用相当于 （选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。
31．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）间。
(2)若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为 Ω，此时电阻箱两端的电压为 V。
(3)若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调 。
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