20.3电磁铁 电磁继电器 跟踪练 2025-2026学年下学期初中物理人教版 （2024）九年级全一册

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20.3电磁铁 电磁继电器 跟踪练 2025-2026学年下学期
初中物理人教版 （2024）九年级全一册
一、单选题
1．如图为小明同学在课堂上绕制的电磁铁，制好后发现该电磁铁只能吸引一枚曲别针，他想用该电磁铁吸引更多的曲别针，则下列措施可行的是（　　）
A．用铜芯代替铁芯 B．减小线圈的匝数
C．换用电压更高的电源 D．对调电源的正负极的接线位置
2．2025年央视春晚节目《秧BOT》给观众留下了深刻印象。机器人上安装有电磁铁，通过对电磁铁的精准控制，可实现“手绢”的高速旋转和隔空抛接（如图所示）。下列说法正确的是（ ）
A．通电后的电磁铁周围存在磁感线
B．通电后的电磁铁可以吸引所有金属
C．增大通入电磁铁的电流可以使它周围的磁场变强
D．改变通入电磁铁电流的方向不会改变它两端的磁极
3．如图是探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置，闭合开关，关于实验现象的说法不正确的是（　　）
A．通过电磁铁吸引大头针数目的多少来判定其磁性强弱，这种实验方法称为转换法
B．只增大通过线圈的电流，电磁铁吸引的大头针会变多
C．只增多线圈缠绕的匝数，电磁铁吸引的大头针会变多
D．若把铁钉换成钢钉，断开开关后，大头针不会被吸引
4．小畅同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
B．电磁铁能吸引大头针越多，表明它的磁性越强
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
5．如图所示，小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁A、B的上端均为S极
B．滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强
C．电磁铁能吸引大头针数目越少说明它的磁性越强
D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
6．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
7．在下图所示的电路中，能使电磁铁磁性增强的是（　　）
A．将滑片P向右移动 B．将滑片P向左移动
C．将开关S由触点2扳到触点1 D．将电源的正、负极对调
8．如图所示是电磁继电器的工作原理图，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电灯发光，电动机不工作
C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D．增大电源电压电磁铁磁性将减小
9． 小雨家的水果批发部购进了一批香蕉，需要在库房中保鲜一段时间，要求将温度控制在一定的范围内。小雨请教了物理老师后，设计了如图所示的温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（ ）
A．温度达到时，灯L亮、电铃报警
B．报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
C．温度达到时，电铃报警
D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上移
10．学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S，当光照强度减小时，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡一定发光 B．电磁铁磁性增强
C．电压表示数减小 D．通过的电流减小
二、填空题
11．法国和德国两位科学家由于发现巨磁电阻（GMR）效应，获得了2007年诺贝尔物理学奖。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。闭合S1，图中电磁铁左端为 极（填“N”“S”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，此时电磁铁的磁性 （填“增强”“减弱”或“不变”），观察到指示灯亮度增大，说明巨磁电阻的阻值 （填“增大”“减小”或“不变”）。
12．如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
(1)闭合开关，电磁铁A端为 极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中 电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
(2)下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是 （填序号）。
①电磁起重机②小小电动机③电磁继电器
13．如图甲为可燃气体浓度报警器的工作原理图，气敏电阻阻值随可燃气体浓度的变化关系如图乙所示。当环境中可燃气体的浓度超过4%的预设报警值时，报警器红灯亮，发出报警信号。已知触发电磁继电器工作的电流为0.2A，滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω，线圈A电阻忽略不计。工作电路中的 （选填“L1”或“L2”）是红灯。控制电路的电源电压可调范围为 V。
14．小红去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当她站在电梯上时又快了起来，小红根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻）。小红分析：当人站在电梯上时，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变 （填“强”或“弱”），动触点与触点 （选填“1”或“2”）接触，电动机带动电梯转动变快。
15．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，小车将会被电磁铁 （选填“吸引”或“排斥”），若将滑片P向 移动（选填“左”或“右”），电磁铁磁性将增强。
16．如图所示，小明自制了一个带有电磁铁的泡沫船模型。将它放入水中漂浮，船头指向西。闭合开关S，电磁铁由于受到 的作用，船头会偏转最终指向 方。电磁铁在生产生活中有着广泛的用途，请写出一个应用电磁铁的实例： 。（合理即可）
17．如图是小强为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；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。若想将报警温度适当地调低一些，请你写出两种解决办法：① ；② 。
18．如图是小红利用光敏电阻R1和电磁继电器等元件设计的“智能照明灯”电路，A点应接家庭电路的 线。闭合开关S后电磁铁的上端为 极（选填“N”或“S”）。设计要求是：天暗时灯自动点亮，天亮时自动熄灭，则R1的阻值随光照强度的增加而 （选填“增大”或“减小”）。
三、实验题
19．为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)此时电压表的示数为3V，滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω，闭合开关S后电流表的示数为 A。
(2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流 。实验中是观察通过吸引大头针的 来比较电磁铁磁性的强弱，这种实验方法是 。
(3)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。
(4)根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。实验发现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 。
(5)小聪做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价： 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D C D C B C C D
1．C
【详解】A．铁芯的作用是被电磁铁的磁场磁化，从而大大增强整体磁性；铜是非磁性材料，无法被磁化，不会增强电磁铁的磁性，故A不符合题意；
B．在电流和铁芯不变的情况下，线圈匝数越少，电磁铁磁性越弱，吸引的曲别针更少，故B不符合题意；
C．电源电压升高后，若电路中的电阻（线圈电阻等）不变，电路中的电流会增大，电流越大，电磁铁磁性越强，能吸引更多曲别针，故C符合题意；
D．对调电源正负极，只会改变电流的方向，从而改变电磁铁的磁极方向，但不会改变磁性的强弱，吸引的曲别针数量不变，故D不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】A．通电后的电磁铁周围存在磁场，磁感线是用来描述磁场分布的假想曲线，故A错误；
B．通电后的电磁铁只能吸引铁钴镍等金属，故B错误；
C．电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关，因此增大通入电磁铁的电流可以使它周围的磁场变强，故C正确；
D．电磁铁的磁极方向与电流方向有关，因此改变通入电磁铁电流的方向会改变它两端的磁极，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．电磁铁的磁性强弱不能直接观察，通过电磁铁吸引大头针数目的多少来判定其磁性强弱，这种实验方法称为转换法，故A正确，不符合题意；
BC．电磁铁磁性强弱与电流和线圈匝数有关，只增大通过线圈的电流，只增多线圈缠绕的匝数，电磁铁吸引的大头针会变多，故BC正确，不符合题意；
D．若把铁钉换成钢钉，由于钢被磁化后变为软磁体，断开开关后，大头针仍会被吸引，故D错误，符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．变阻器的滑片向右滑动，电阻的阻值增大，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性减弱，故A正确，不符合题意；
B．在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，通过吸引大头针的多少进行判断，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱，故B正确，不符合题意；
C．根据安培定则，A的下端为N极，上端为S极，B的上端为S极，下端为N极，故C错误，符合题意；
D．两电磁铁的线圈串联是为了使通过两线圈的电流相等，线圈的匝数不同，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系，故D正确，不符合题意。
故选 C。
5．D
【详解】A．根据安培定则，电磁铁A的上端为S极，B的上端为N极，故A错误；
B．滑片P向右滑动的过程中变阻器阻值变大，电路中电流变小，所以电磁铁的磁性逐渐减弱，故B错误；
C．根据转换法，电磁铁能吸引大头针数目越少，说明它的磁性越弱，故C错误；
D．A、B两个电磁铁串联，电流相同，匝数不同，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系，故D正确。
故选D。
6．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。
7．B
【详解】A．滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电流减小，在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故A不符合题意；
B．滑片P向左移动，连入电路的电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电流增大，在线圈匝数和铁芯不变时，电流增大，电磁铁的磁性增强，故B符合题意；
C．将开关S由触点2扳到触点1，电路中电源电压不变，电阻不变，根据欧姆定律可知电流不变，但线圈的匝数会变少，电磁铁的磁性减弱，故C不符合题意；
D．将电源的正、负极对调，可以改变电磁铁的磁极，但不能改变电磁铁的磁性强弱，故D不符合题意。
故选B。
8．C
【详解】A．当闭合开关后，线圈相当于通电螺线管，根据右手螺旋定则判断电磁铁上端为N极，故A错误；
B．当闭合开关后，电磁铁产生磁性吸引衔铁，右半部分往下落，开关与下面电动机所在的电路结合，电动机所在电路闭合，电动机正常工作，开关与上面灯泡所在的电路分离，灯泡所在电路断路，灯泡不发光，故B错误；
CD．电磁铁通电后产生磁性，故电磁铁的工作原理是电流的磁效应。增大电源电压，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性将增强，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】A．由图可知，温度计的分度值为1℃，金属丝下端对应的刻度为15℃。当温度达到12℃时，水银柱还没有上升到与金属丝接触的位置，此时控制电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下使灯L所在电路接通，电铃所在电路断开，所以灯L亮、电铃不报警，故A错误；
B．报警器中水银温度计在控制电路中，电磁铁也在控制电路中，它们是串联关系，并非并联，故B错误；
C．当温度达到15℃时，水银柱上升到与金属丝接触的位置，因为水银是导体，此时控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使电铃所在电路接通，灯L所在电路断开，所以电铃报警，故C正确；
D．要降低报警温度，也就是要在较低的温度时让水银柱与金属丝接触从而触发报警。因为水银柱上升高度越低就能接触金属丝，所以需要将金属丝往下移，而不是往上移，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】BCD．控制电路中，、串联，电压表测两端电压。闭合开关S，当光照强度减小时，光敏电阻阻值变大，根据串联分压原理，两端电压变大，则电压表示数变大；总电阻变大，根据，控制电路中电流变小，则通过的电流减小，电磁铁磁性减弱，故BC错误，D正确；
A．由上述分析可知，闭合开关S，当光照强度减小时，电磁铁磁性减弱，只有当电磁铁磁性减弱到某个程度时，衔铁才会自动弹上去，灯泡才会发光，故A错误。
故选D。
11． N 增强 减小
【详解】[1]由图可知，电流从电磁铁的右侧流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极。
[2]闭合S2并使滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，所以电磁铁的磁性增强。
[3]指示灯的亮度明显变亮，表明右边电路中的电流增大，由欧姆定律可知，电路中GMR的阻值减小。
12．(1) N 没有
(2)①③
【详解】（1）[1]安培定则内容为：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。标出右边电磁铁中电流方向，如下图所示：
用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指指向A端，所以A端为N极。
[2]当电磁铁吸引衔铁时，弹性片与螺钉分离，此时电路处于断路状态，所以电路中没有电流通过。接着弹性片又和螺钉接触，电路又形成通路，如此往复。
（2）①电磁起重机是利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置，通电时，电磁铁有磁性，能吸引钢铁材料；断电时，电磁铁失去磁性，钢铁材料就会落下，所以电磁起重机用到了电磁铁，故①符合题意；
②电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，没有用到电磁铁，故②不符合题意；
③电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使工作电路闭合；当控制电路断开时，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下复位，使工作电路断开，所以电磁继电器用到了电磁铁，故③符合题意。
故选①③。
13． L2 8~28
【详解】[1]由图乙可知，气体的浓度越高，气敏电阻的阻值越小，报警时，气敏电阻阻值减小，控制电路的电流增大，线圈A的磁性增强，吸引衔铁，亮，所以是红灯。
[2]由图乙可知，可燃气体的浓度为4％时，刚触发报警时控制电路的电流为，当滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电源电压最小为
当滑动变阻器连入电路的阻值为100Ω时，电源电压最大为
所以控制电路的电源电压可调范围为8～28V。
14． 强 2
【详解】[1][2]当人站在电梯上时，压敏电阻的阻值减小，控制电路的电流增大，则电磁铁的磁性变强，将衔铁吸下，动触点与下方触点2接触，工作电路中电动机不再与R1串联，通过电动机的电流增大，电动机带动电梯转动变快。
15． 吸引 左
【详解】[1]小车被吸引的原因：电流从电源的正极流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是螺线管的N极，可判断出通电螺线管的左端是N极，右端为S极。而小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，所以小车会受到一个向左的吸引力，将向左运动。
[2]电磁铁磁性增强的原因：电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和铁芯有关。当滑片P向左移动时，连入电路的电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，在线圈匝数和铁芯不变的情况下，电流增大，电磁铁的磁性就会增强。
16． 地磁场 南 电磁起重机
【详解】[1][2]闭合开关 S 后，电磁铁通电产生磁性，相当于一个小磁针。地球本身是一个大磁体，存在地磁场，小磁针（即电磁铁）在地磁场的作用下会发生偏转，最终静止时会指向南北方向，其中N极指向北方，S极指向南方。已知船头原来指向西，根据安培定则可判断出电磁铁的N极在船尾方向，地磁场和地理南北极相反，北极为地磁的南极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，船尾指向北方，船头指向南方，所以船头会在地磁场作用下偏转最终指向南方。
[3]电磁起重机是电磁铁的典型应用之一。它通过电磁铁的磁性吸引，可以轻松吊起大量钢铁等铁磁性材料，广泛应用于各种需要大量吊运铁磁性材料的场合。
17． 调小R2的阻值 换用电压较高的电源
【详解】[1][2]因为热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，由题意可知，控制电路中的电流需达到某一数值I0时，才能将衔铁吸下而接通工作电路开始报警。在控制电路中，热敏电阻R1与可调电阻R2串联，当温度较低时，热敏电阻R1的阻值较大，根据欧姆定律可判断，如在较低温度下使电流达到I0，可适当调小R2的阻值或提高电源电压，故若想将报警温度适当地调低一些，解决办法可为：①调小R2的阻值；②换用电压较高的电源。
18． 火 N 减小
【详解】[1]家庭电路中，通常将开关和控制装置串联接在火线上以保证安全，故 A 点应接火线。
[2]根据右手螺线管定则（右手握住螺线管，让电流方向与四指弯曲方向一致，大拇指所指的一端为 N 极），可判断线圈上端为 N 极。
[3]要实现“天暗灯亮、天亮灯灭”的自动控制，则光敏电阻阻值随光照增强而减小，利用它与继电器的配合，白天时光照强度大，光敏电阻阻值小，电路中电流大，电磁铁磁性强，衔铁被吸下，灯不亮；晚上时光照强度小，光敏电阻阻值大，电路中电流小，电磁铁磁性弱，衔铁未被吸下，灯亮。
19．(1)0.2
(2) 相等 数量 转换法
(3) 增加 大
(4) 乙 越多 同名磁极相互排斥
(5)见解析　
【详解】（1）如图所示，电路为滑动变阻器与甲乙装置串联，电压表示数，滑动变阻器接入，且电压表测滑动变阻器两端电压，则电路电流为
即电流表的示数为0.2A。
（2）[1][2][3]甲乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等。比较磁性强弱是通过观察吸引大头针的个数来比较，这种方法叫转换法。
（3）[1][2]如图可知，滑片左移滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，吸引大头针个数增加。说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（4）[1][2][3]如图可知，甲线圈匝数比乙线圈匝数少，串联电流相同，乙吸引大头针更多，乙磁性较强。说明电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。大头针被磁化后，下端磁极相同，同名磁极相互排斥，所以下端分散。
（5）“将甲中的铁钉去掉” ， 甲乙串联，电流相同，但此时甲没有铁芯，乙有铁芯，它们的线圈匝数也不同，此时有两个变量：铁芯有无及线圈匝数不同，无法得出磁性强弱是否只与铁芯有关。应控制线圈匝数相同，只改变铁芯有无。
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