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第3节：电磁铁 电磁继电器跟踪训练（附解析）（人教版）
1.如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（ ）。
A．电磁铁的右端为S极，磁性增强；
B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱；
C．电磁铁的右端为N极，磁性增强；
D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱
2.如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
3.如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是( )。
A.通电螺线管外A点的磁场方向向左；
B.通电螺线管的左端为N极；
C.向左移动滑片P，通电螺线管的磁性减弱；
D.小磁针静止后，其N极的指向沿水平向右
4.如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）。
A．S1断开，滑片P在图示位置；
B．S1闭合，滑片P在图示位置；
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端；
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端
5.如图所示，是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合．下列说法正确的是（ ）。
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁继电器与电动机工作原理相同
C．电磁铁工作时，上端为S极
D．当有人闯入保密室时， b灯亮
6.关于图中所示的通电螺线管，下列说法正确的是（ ）。
A．通电螺线管的右端是S极；
B．只对调电源正负极，通电螺线管的磁场方向不发生改变；
C．通电螺线管的外部磁感线是从S极发出回到N极的；
D．当滑动变阻器的滑片向右移动时，通电螺线管的磁性增强
7.如图所示，在通电螺线管（导线中箭头表示电流方向）附近放置的小磁针（黑端为N极），静止时其指向正确的是（ ）。
A． B． C． D．
8.小兰用如图所示的电路探究电生磁现象，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。
9.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、电磁继电器中的磁体，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
10.如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。
11.某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应的发生哪些物理现象：（写出2个现象）： ； 。
12.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，应磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为______A。
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为______极；
（3）实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的______无关。
（4）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法______。
13.电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，小美用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了二种连接方式：
A.将两个电磁铁直接串联在电路中 B.将两个电磁铁直接并联在电路中
（1）以上二种设计中，你认为正确的是（ ）。
（2）简述你的理由___________________。
14.如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时，灯 亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是 ，灯 亮。
15.问题解决——设计“超重报警器”：
小雨想利用电磁继电器自制一种“超重报警器”。要求：当物重达到150N时，电铃响报警，反之绿灯亮显示正常。他找来以下器材：电磁继电器（部分电路已接好），轻质硬刻度尺、电铃、绿灯、滑轮各一个，线绳和导线若干，一根轻质硬弹簧，一端已经固定，另一端连接触点P，弹簧的最大伸长量与触点P、M之间的距离相等，弹簧能承受的最大拉力为50N。
请利用上述器材帮小雨制作“超重报警器”，在虚线框中完成装置设计，并简述工作过程。
第3节：电磁铁 电磁继电器跟踪训练解析
1.如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（ ）。
A．电磁铁的右端为S极，磁性增强；
B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱；
C．电磁铁的右端为N极，磁性增强；
D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱
【解析】（1）根据安培定则判断电磁铁右端的N、S极，即伸出右手，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是N极；（2）根据滑片的移动可知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；线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强，反之越小。
【解答】由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；
滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=可知，电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，
则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确。
故选D。
2.如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点。
【解析】根据安培定则判定电源的正负极；开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通。
【解答】电磁铁上端为N极，下端为S极，根据安培定则可知，电源的左端为负极，右端为正极；
开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通，如图所示：
3.如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是( )。
A.通电螺线管外A点的磁场方向向左；
B.通电螺线管的左端为N极；
C.向左移动滑片P，通电螺线管的磁性减弱；
D.小磁针静止后，其N极的指向沿水平向右
【解析】（1）磁场中某点的磁场方向与该点的磁感线方向是一致的；（2）据电流的方向，结合安培定则判断出该通电螺线管的NS极即可；（3）通电螺线管的磁场的强弱与电流的强弱有关。
【解答】AB、由于右端是电源的正极，所以电流从右端流入，故据安培定则可知，该螺线管的左端是N极，右端是S极，所以磁感线的方向应该从左向右，故通电螺线管外A点的磁场方向向右，故A错误，B正确；
C、滑片向左移动，接入电路的电阻变小，故电路的电流变大，磁性变强，故C错误；
D、据上面的分析可知，该螺线管的右端是S极，所以小磁针的左端应该是N极，故N极的指向沿水平向左，故D错误；
故选B。
4.如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）。
A．S1断开，滑片P在图示位置；
B．S1闭合，滑片P在图示位置；
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端；
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素；欧姆定律的应用。
【解析】闭合S2时，指示灯与GMR串联，电压表测GMR两端的电压，闭合S1时，电磁铁有磁性，根据GMR与磁性之间的关系判断其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P=I2R可知指示灯功率的变化，进一步判断亮暗的变化。
【解答】A、S1断开时，电磁铁无磁性，由题意可知GMR的电阻最大，由I=可知，右侧电路中电流最小，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最小，指示灯最暗，故A错误；
BCD、闭合S1时，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，GMR的阻值减小；
当滑片P在滑动变阻器最左端时，左侧电路的电阻最小，由I=可知，左侧电路中的电流最大，电磁铁磁性最强，则GMR的电阻最小，右侧电路中电流最大，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最大，指示灯最亮，故BC错误，D正确。
故选D。
5.如图所示，是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合．下列说法正确的是（ ）。
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁继电器与电动机工作原理相同
C．电磁铁工作时，上端为S极
D．当有人闯入保密室时， b灯亮
【解析】（1）电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动；（2）根据安培定则判断电磁铁的NS极；（3）电磁继电器的工作原理，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，衔铁被吸下；当控制电路断开时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，结合实际情况进行分析。
解答 ：AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的，故AB错误；
C、根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为N极，故C错误；
D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电灯b所在电路接通，b灯亮，故D正确。
故选D。
6.关于图中所示的通电螺线管，下列说法正确的是（ ）。
A．通电螺线管的右端是S极；
B．只对调电源正负极，通电螺线管的磁场方向不发生改变；
C．通电螺线管的外部磁感线是从S极发出回到N极的；
D．当滑动变阻器的滑片向右移动时，通电螺线管的磁性增强
【考点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素。
【解析】（1）由螺线管的N、S极，据安培定则可判断出电流方向，而电流在电源外部从正极出来，回到负极，据此回答；（2）通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关，若只改变其中的一个，磁场方向发生改变；若两个因素同时改变，磁场方向不变；（3）通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的；（4）通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越大，磁性越强。
【解答】A、由于电源右端为正极、左端为负极，由安培定则可知，用右手握住通电螺线管，让大拇指指向右侧，故通电螺线管的右端是N极；故A错误；
B、改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，通电螺线管的磁场方向发生改变，故B错误；
C、通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的，故C错误；
D、滑动变阻器P向右移动时，接入电路中的电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性将增强；故D正确。
故选D。
7.如图所示，在通电螺线管（导线中箭头表示电流方向）附近放置的小磁针（黑端为N极），静止时其指向正确的是（ ）。
A． B． C． D．
【考点】安培定则。
【解析】用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极，再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
【解答】A、根据安培定则可知，通电螺线管N极在右端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故A正确；
B、根据安培定则可知，通电螺线管N极在上端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针上端为S极，下端为N极，故B错误；
C、根据安培定则可知，通电螺线管N极在左端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故C错误；
D、根据安培定则可知，通电螺线管N极在左端，由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知，小磁针左端为S极，右端为N极，故D错误。
故选A。
8.小兰用如图所示的电路探究电生磁现象，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素。
【解析】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．利用安培定则可判断螺线管的极性。
【解答】因为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，所以若使滑动变阻器的滑片向A端移动时，电阻增大，由欧姆定律可知，电流减小，通电螺线管的磁性减弱，故应将B接线柱与开关相连；
根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为螺线管的N极。如图所示。
9.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、电磁继电器中的磁体，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
【解析】A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；
B、电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，所以电磁继电器中的磁体，不能使用永磁铁，故B错误；
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故C错误；
D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确。
故选D。
10.如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点。
【解析】电磁铁通电后具有磁性，能够吸引铁等物质，电磁铁中没有电流时，电磁铁不具有磁性。
【解答】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭。
11.某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应的发生哪些物理现象：（写出2个现象）： ； 。
【考点】电磁感应；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用。
【解析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中会有感应电流产生；电磁铁通电后会具有磁性，周围产生磁场，小磁针发生偏转；线圈中通过电流时，线圈在磁场中会运动。
【解答】导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，导体AB中会产生感应电流，则电磁铁会具有磁性，能吸引铁块；小磁针会在电磁铁的磁场中发生偏转；线圈abcd中有电流通过时，会在磁场中受力转动。
故答案为：铁块受吸引向下移动；小磁针发生偏转。
12.物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，应磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为______A。
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为______极；
（3）实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的______无关。
（4）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法______。
【解析】（1）由图象知，当R没有磁性时，R=100Ω，
此时电流表的示数：I===0.03A；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S极；
（3）小刚将电源的正负极对调，螺线管的磁极发生变化；发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，也就是磁敏电阻的阻值不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关；
（4）已知磁敏电阻的大小随磁场强弱的变化而变化，所以可以通过改变通电螺线管中线圈匝数和有无铁芯改变螺线管的磁性强弱，间接改变磁敏电阻的阻值．
故答案为：（1）0.03；（2）S；（3）方向；（4）改变通电螺线管的线圈匝数（或在螺线管中有无铁芯）。
13.电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，小美用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了二种连接方式：
A.将两个电磁铁直接串联在电路中 B.将两个电磁铁直接并联在电路中
（1）以上二种设计中，你认为正确的是（ ）。
（2）简述你的理由___________________。
【解析】为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”，应控制通过两电磁铁的电流相同，改变线圈的匝数；
（1）A是正确的连接方式；
（2）理由：串联电路中，各处的电流是相同的，即通过两个电磁铁的电流相同；若两个电磁铁并联，由于电阻不同，则通过的电流不同。
故答案为：（1）A；（2）串联电路中，各处的电流是相同的，即通过两个电磁铁的电流相同。
14.如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时，灯 亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是 ，灯 亮。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点。
【解析】电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
【解答】当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则L1 亮。
当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则 L2灯发光。
故答案为：L1；导体； L2。
15.问题解决——设计“超重报警器”：
小雨想利用电磁继电器自制一种“超重报警器”。要求：当物重达到150N时，电铃响报警，反之绿灯亮显示正常。他找来以下器材：电磁继电器（部分电路已接好），轻质硬刻度尺、电铃、绿灯、滑轮各一个，线绳和导线若干，一根轻质硬弹簧，一端已经固定，另一端连接触点P，弹簧的最大伸长量与触点P、M之间的距离相等，弹簧能承受的最大拉力为50N。
请利用上述器材帮小雨制作“超重报警器”，在虚线框中完成装置设计，并简述工作过程。
【解析】物体的重力大于弹簧能承受的最大拉力，要测物体的重力应借助于杠杆，物体位于杠杆的一端，另一端要与弹簧连接，要使杠杆平衡，需要利用动滑轮改变弹簧拉力的方向；当物重达到150N时，PM接触，电磁铁有磁性，衔铁被吸引后与B接通，电铃响报警说明电铃位于B所做支路；反之，物重小于150N时，PM不接触，电磁铁无磁性，衔铁与A接通，绿灯亮，据此分析解答。
解答：由题可知，弹簧能承受的最大拉力小于物重；要测物重，应借助于轻质硬刻度尺和滑轮，杠杆一端挂物体，另一端通过滑轮与弹簧测力计相连，
由GL物=F弹簧L弹簧可得，;
当物重达到150N时，PM接触，电磁铁有磁性，衔铁被吸引后与B接通，电铃所在支路被接通而报警；反之，物重小于150N时，PM不接触，电磁铁无磁性，衔铁始终与A接通，绿灯亮，如下图所示：
工作过程：A端加物体，当GA=150N时，PM接触，衔铁吸下，铃响；当GA＜150N时，PM不接触，衔铁没有吸下，绿灯亮。
故答案为：设计的装置如上图所示；
工作过程：A端加物体，当GA=150N时，PM接触，衔铁吸下，铃响；当GA＜150N时，PM不接触，衔铁没有吸下，绿灯亮。
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第3节：电磁铁 电磁继电器（人教版）
1.电磁铁：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
（1）影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少。（1）在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；（2）电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强；（3）当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
（2）电磁铁的优点：1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制；2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制；3）电磁铁的磁性可由电流方向来改变。
（3）电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
2.电磁继电器
（1）电磁继电器
1）结构（如图所示）：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。
2）工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
3）结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
4）用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；可以实现远距离控制、自动控制。
1.考点解析
电磁学是物理的重点内容，在整个物理学科中占据非常重要的地位；所以，如何做好电磁学的复习，在中考物理中显得非常重要。电磁学涵盖的知识面宽，具有考点多、问题方式多样、分值高、题目种类多等特点。纵观历年中考试卷，涉及到电磁学考题，少则4、5道题，多则可达12道题；试题类型有选择题、填空题、作图题、简答题、实验探究题、计算题等；一般情况下，压轴题（计算题）必有一道此部分试题，并且分值很高，一般在8分—12分之间。从整张试卷看，电磁学内容所占分值在25分到40分之间，所占比例高的可达45%，平均比例为38%；由此可见其重要性。
第二十章—电与磁是电磁学内容，是认识自然和现象，是物理学基础内容。中考物理大纲中常冠以了解、知道、认识等，所以本章内容的特点是基础性、知识性。本章的核心内容有磁现象、电生磁、磁生电三个方面，考题也是以这三方面为主，常见考查方向是：（1）磁现象以及磁场的概念；（2）电流的磁场及其对电流磁场的认识与判断；（3）电磁感应现象及其应用等。考题形式以选择题、作图题为主；选择题主要考查本章知识点和应用，作图题主要考查磁场的概念以及电流磁场。
纵观历年物理试卷，出现本章内容的试题概率一般在50%左右。试题有的是以本章内容为主的一个题目（涵盖本章不同知识点），有的和其他章节结合组成一个题目。所占分值在1分—3分之间，分值不高。
2.考点分类：考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 电磁铁及应用 选择题居多，考查学生对磁现象和电磁铁的认识
一般考点 电磁继电器及应用 选择题居多，考查学生对电磁继电器的认识
★考点一：电磁铁
◆典例一：（2018·日照）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小的现象。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中的GMR是巨磁电阻。在电源电压U不超过指示灯额定电压的条件下，闭合开关S1、S2，则（ ）。
A．电磁铁A端是N极；
B．电磁铁产生的磁感线不管外部还是内部都是从N极出发回到S极；
C．向右滑动滑片P，GMR两端的电压增大；
D．向左滑动滑片P，指示灯会变亮
【考点】通电螺线管的磁场；磁感线及其特点；影响电磁铁磁性强弱的因素。
【解析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；（2）在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极；（3）根据灯泡的亮度变化，能够确定电路中电流的变化，进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系。
【解答】A、利用安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的左端A为N极、右端B为S极。故A正确。
B、在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极；故B错误。
C、向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，因此电磁铁磁性减弱，周围磁场减弱，GMB的阻值变大。则GMR两端的电压增大，故C正确；
D、由图可知，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I=可知，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强；
由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，因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，电路中的总电阻变小，
由I=可知，电路中的电流变大，通过灯泡的电流变大，
因P=I2R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；故D正确。
故选：ACD。
◆典例二：（2018·广安）如图所示的电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列分析正确的是（ ）。
A．电磁铁的上端为N极； B．电磁铁的磁性逐渐增大；
C．弹簧测力计的示数逐渐减小；D．断开开关，弹簧测力计的示数为零
【考点】通电螺线管的磁场。
【解析】（1）知道电磁铁的磁极极性，可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向，从而可以确定电源的正负极；（2）判断滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中电阻的变化，从而可以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；进而据磁极间的作用规律判断出测力计的示数变化。
【解答】A、由图知电流从电磁铁的上端流入，由安培定则可知，电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A错误；
B、滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，故B错误；
C、据A项解答可知，电磁铁上端是S极，与上面永久磁铁的N极是异名磁极，则它们相互吸引，滑片向左移动时，电磁铁的磁性变弱，所以吸引力变小，则测力计示数变小，故C正确；
D、断开开关，弹簧测力计的下面仍有磁铁，此时测力计相当于测量该磁铁的重力，所以示数不是零，故D错误。
故选：C。
★考点二：电磁继电器
◆典例一：（2017 福建）如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点。
【解析】电磁铁通电后具有磁性，能够吸引铁等物质，电磁铁中没有电流时，电磁铁不具有磁性。
【解答】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭。
◆典例二：（2017 武汉）如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时，灯 亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是 ，灯 亮。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点。
【解析】电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
【解答】当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则L1 亮。
当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则 L2灯发光。
故答案为：L1；导体； L2。
1.（2018·白银）如图所示，闭合开关S，通电螺旋管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左。则电源的右端为 极。若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“a”或“b”）端移动。
2.（2018·郴州）如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（ ）。
A．电磁铁的右端为S极，磁性增强；B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱；
C．电磁铁的右端为N极，磁性增强；D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱
3.（2017 天水）如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整．要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
4.（2017 遵义）如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极。（电源正极用“+”，负极用“﹣”表示）
5.（2017 安顺）某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应的发生哪些物理现象：（写出2个现象）： ； 。
6.（2017 海南）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）。
A．S1断开，滑片P在图示位置；
B．S1闭合，滑片P在图示位置；
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端；
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端；
7．（2017 贵港）如图所示，当给电磁铁M通电，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止．此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整（导线不能交叉，弹簧在其弹性范围内）。
8.（2017 白银）如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左。则电源的右端为___________极。若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向_____________（选填“a”或“b”）端移动。
跟踪训练解析
1.（2018·白银）如图所示，闭合开关S，通电螺旋管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左。则电源的右端为 极。若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“a”或“b”）端移动。
【考点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素。
【解析】由小磁针的指向可判出电磁铁的极性，根据安培定则判断电源的正负极；由磁性的变化可知电流的变化，从而判断滑片的移动情况。
【解答】小磁针静止时N极向左，则由磁极间的相互作用可知，通电螺线管右端为S极，则左端为N极，根据安培定则可以判断电源的右端为正极，左端为负极；如图所示：
若使通电螺线管的磁性增强，需增大电路中电流，由欧姆定律可知要减小电路中电阻，故滑片向b端移动。
故答案为：正；b。
2.（2018·郴州）如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（ ）。
A．电磁铁的右端为S极，磁性增强；B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱；
C．电磁铁的右端为N极，磁性增强；D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱
【解析】（1）根据安培定则判断电磁铁右端的N、S极，即伸出右手，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是N极；（2）根据滑片的移动可知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；线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强，反之越小。
【解答】由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；
滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=可知，电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，
则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确。
故选D。
3.（2017 天水）如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整．要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点。
【解析】根据安培定则判定电源的正负极；开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通。
【解答】电磁铁上端为N极，下端为S极，根据安培定则可知，电源的左端为负极，右端为正极；
开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通，如图所示：
4.（2017 遵义）如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极。（电源正极用“+”，负极用“﹣”表示）
【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断。
【解析】根据开关S闭合，发现弹簧缩短，由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
【解答】已知开关闭合后，发现弹簧缩短，根据磁极间的相互作用，异名磁极相互吸引，则螺线管上端为S极，下端为S极，由右手螺旋定则可得，电流由右侧流入，故电源右侧为正极，左侧为负极；由磁极间的相互作用可知小磁针的上端为S极，下端为N极，如图所示：
5.（2017 安顺）某同学为了同时验证老师课堂上讲过的“电磁感应现象”、“通电导线周围存在磁场”以及“通电导线在磁场中受力运动”几个实验，于是动手制作了如图所示的闭合线路，当他将图中导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，电路中会相应的发生哪些物理现象：（写出2个现象）： ； 。
【考点】电磁感应；通电直导线周围的磁场；磁场对通电导线的作用。
【解析】电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中会有感应电流产生；电磁铁通电后会具有磁性，周围产生磁场，小磁针发生偏转；线圈中通过电流时，线圈在磁场中会运动。
【解答】导体AB金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时，导体AB中会产生感应电流，则电磁铁会具有磁性，能吸引铁块；小磁针会在电磁铁的磁场中发生偏转；线圈abcd中有电流通过时，会在磁场中受力转动。
故答案为：铁块受吸引向下移动；小磁针发生偏转。
6.（2017 海南）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）。
A．S1断开，滑片P在图示位置；
B．S1闭合，滑片P在图示位置；
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端；
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端；
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素；欧姆定律的应用。
【解析】闭合S2时，指示灯与GMR串联，电压表测GMR两端的电压，闭合S1时，电磁铁有磁性，根据GMR与磁性之间的关系判断其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P=I2R可知指示灯功率的变化，进一步判断亮暗的变化。
【解答】A、S1断开时，电磁铁无磁性，由题意可知GMR的电阻最大，由I=可知，右侧电路中电流最小，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最小，指示灯最暗，故A错误；
BCD、闭合S1时，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，GMR的阻值减小；
当滑片P在滑动变阻器最左端时，左侧电路的电阻最小，由I=可知，左侧电路中的电流最大，电磁铁磁性最强，则GMR的电阻最小，右侧电路中电流最大，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最大，指示灯最亮，故BC错误，D正确。
故选D。
7．（2017 贵港）如图所示，当给电磁铁M通电，发现弹簧开始被压缩，过一会儿，条形磁铁和弹簧重新处于静止．此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线，把电路连接完整（导线不能交叉，弹簧在其弹性范围内）。
【考点】电磁铁的其他应用。
【解析】弹簧的长度的变化是由条形磁体对弹簧拉力的变化引起的．电磁铁对条形磁体作用力的变化是由其磁性强弱的变化引起的，因此从影响电磁铁的磁性强弱因素的变化入手分析解决此题。
【解答】弹簧的长度逐渐变短，说明磁铁受到的斥力变大，故螺旋管的上端为S极，根据安培定则可知，电磁铁的上端应接电源的正极；把滑动变阻器的滑片P向B端滑动，弹簧的长度逐渐变短，说明此时的电流变大，故应接滑动变阻器的B接线柱，如图所示：
8.（2017 白银）如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左。则电源的右端为___________极。若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向_____________（选填“a”或“b”）端移动。
【考点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素。
【解析】由小磁针的指向可判出电磁铁的极性，根据安培定则判断电源的正负极；由磁性的变化可知电流的变化，从而判断滑片的移动情况。
【解答】小磁针静止时N极向左，则由磁极间的相互作用可知，通电螺线管右端为S极，则左端为N极，根据安培定则可以判断电源的右端为正极，左端为负极；如图所示：
若使通电螺线管的磁性增强，需增大电路中电流，由欧姆定律可知要减小电路中电阻，故滑片向b端移动。
故答案为：正；b。
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