2022-2023学年浙江八年级下学期科学同步讲义第3节电磁铁的应用(含详解)

第3节电磁铁的应用

0目标导航

课程标准课标解读

1.了解电磁继电器的结构和工作原理，知道如何使用电解读:能对电磁继电器工作原理进行分析，

磁继电器，能够设计简单的电磁控制电路。能利用电磁继电器工作原理解决实际问题。

2.知道磁悬浮列车的工作原理，知道信息的磁记录原常见题型有选择题、填空题和解答题，难度

理。适中。

8K知识精讲

一

壬,知识点01电磁继电器

(一)实质

电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。

(-)主要结构

由电磁铁、衔铁、弹簧触点等组成。

控制电路:低压电源电磁铁、弹簧、开关等。

工作电路:用电器、高压电源、指示灯、触点等。

(三)工作原理

仅〃八"Wm(1)闭合开关f控制电路接通f电磁铁有磁性一吸引衔铁一触点开关

与下触点接通一电动机工作。

(2)断开开关一控制电路断开一电磁铁磁性消失一弹簧复位一触点开关与上触点接通一灯亮。

（四）作用-是可以实现通过低电压和弱电流来控制高电压和强电流，二是可以实现自动控制和远距

离控制。

【能力拓展】接线时注意电磁铁和低压电源、开关连接构成控制电路;用电器、高压电源和触点构成工作电

路，不可接错。

在控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件控制电路的通断，可以实现对温度、压

力或光的自动控制。

【即学即练1］（2021八上•温州期中）如图所示，R。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，白天灯熄，夜晚灯亮。

下列说法正确的是（）

T

i

rA.白天流过R。的电流比夜晚小

B.给路灯供电的电源应接在b、c两端

C.白天Ro两端的电压比夜晚大

D.白天，如果将电阻箱R的阻值调大，则路灯也可能变成亮

【即学即练2】（2021八下•下城期末）如图为利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图,

其中R是光敏电阻。不计电磁铁线圈电阻，定值电阻R°=40Q,控制电路电源电压为12V。白天，太阳能电

池板将太阳能转化为电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，使电磁铁中电流=0.1A时，控制电路

会自动接通路灯电路，由蓄电池给LED路灯供电。

光敏电阻R8

（1）由题意可推断，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱

而.（选填“增大”或“减小”）。（2）列式计算LED路灯亮起时，光敏电阻R的阻值。

（3）若想在光照更暗时才使路灯接通而工作，可采取的做法是（写出一种即可）。

量''知识点02磁悬浮列车

（-）工作原理磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，通过列车轨道上的强

电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的

摩擦。磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。

（二）优点

消耗动力小，不受气候影响，无噪音，振动小，不污染环境等。

【能力拓展】

①电磁选矿机和电磁起重机

a.电磁选矿机的工作原理：电磁选矿机中的半环是电磁铁，通入电流时就会有磁性，通过外筒的转动，将铁

磁性物质与非铁磁性物质分开

b.电磁起重机的工作原理：电磁起重机的核心是一块大的电磁铁，它的铁芯是用软铁制成的，其磁性的有无

可利用电流的通断来控制，其磁性的强弱可以通过改变电流的大小来控制，电磁起重机可以方便地实现重

型钢铁的搬运。

②电话

a.电话的主要组成部分是话筒和听筒，它们之间用一对电话线相连。

b.电话的基本工作原理:振动（声音）f电流的变化一振动（声音）。

c.话筒主要由金属盒、碳粒和膜片等组成，可以把声音信号转化成按声音的强弱变化的电流信号，其工作

原理：当人对着话简说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地挤压碳粒，使电阻忽大忽小，在电路中产生

了强弱变化的电流信号。

d.听筒主要由电磁铁和薄铁片等组成，可以把强弱变化的电流信号转化成相应的声音信号，其工作原理:当

从对方话筒传来按说话声音强弱变化的电流信号时，电磁铁对薄铁片的吸引力也随之发生变化，使薄铁片

振动起来，产生和对方说话相同的声音信号。

【即学即练3】如图是电磁选矿机的示意图，其中M为矿石，D为电磁铁，落入B中的是,落

入C中的是_____________（均填“铁矿石”或“非铁矿石”）

【即学即练4】扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图是扬声器的构造示意图。当线圈中通过变

化的电流时，线圈受到力的作用，从而带动与线圈相连的纸盆，于是扬声器就发出了

A

宠'知识点03信息的磁记录

磁记录是目前信息记录的重要方式之一。

(1)硬盘是信息磁记录的重要器件，主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。盘片的表面均匀地涂

有一层极薄的磁性颗粒,读写磁头实际上就是一块电磁铁。在硬盘上存人数据时，将声音、图像、数字等需

要记录的信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场，这个磁场使盘片上的磁性颗粒按照它的

方向排列，信息就记录在盘片中了。读取时，只要使记录的磁信息转变为电信号，再将电信号转变成声音、

图像、数字等信息。

(2)我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的，录音磁带的一面涂有一层感粉，每一个磁粉粒就是个小磁

体。当录音机通电时，磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录者过程中声音的电信号就是通过磁化的方法记

录在磁带上。放音时，当磁带通过放音磁头，磁带上磁粉的磁场按原来记录的规律变化，使通过磁头的电

流随磁场的变化而变化，电流通过喇叭，记录的声音就被还原了。

【即学即练5】刷卡机广泛应用于银行、超市等。如图所示的P0S刷卡机读出信息的原理是：当带有磁

条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列设备的

工作原理与刷卡机读取信息原理相同的是(

A.电磁铁B.发电机C.电动机D.电磁继电器

Q能力拓展

电流大变化的

电信号通过电遨

铁时产生不同的

磁性,从而使薄

全层版产生不同

的振动来还原声

音

电蛉：随温度上升接通控制电源，产生磁性

吸引衔铁，电铃晌低ZR

电遮

拉X电珞工作电路

水位自动控制：随原理：控制电路开关接通衔铁吸下，绿灯

着水位上升，达到亮，控制电路开关断开，C弹警吸引D与

警戒水位海通控与上魄点接触红KT亮

制电源，产生磁性

吸引衔铁，红灯亮优点：低电压弱电流控制高电压强电流，

并且可以实验自动控制

考法01磁悬浮列车都是根据同名磁极相互排斥的工作原理设计的吗?

磁悬浮列车的工作原理有两种，一种是同名磁极相互排斥，另一种是异名磁极相互吸引。

【典例1】磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产

物。上海磁悬浮列车的结构如图甲所示。要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是（填"N"或"S"）

极。图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上（紧

靠铁轨上方）的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极,

（螺线管B与电磁铁A之间相互（填“排斥”或“吸引”），从而使列车悬浮在铁轨上方。

M分层提分

题组A基础过关练

1.下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（）

A.电铃B.电熨斗c.电磁选矿机D.电磁起重机2.（2021八下令

杭月考）我国拥有全部知识产权的第一条磁悬浮列车线已建成并运行通车，磁悬浮列车的车厢和铁轨上都

安装着磁体。以下关于磁悬浮列车的说法中错误的是（）

A,磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥

B.磁悬浮列车的磁体大多是电磁铁

C.磁悬浮列车消除了车体与轨道间的摩擦

D.磁悬浮列车增大了车体与轨道间的摩擦

3.如图是某同学连接的电铃电路，开关闭合后电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响，原因是（）

螺钉

A.电磁铁始终没有磁性

B.衔铁没有向下运动

C.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹

D.电池正、负极接反了4.（2021八下•台州开学考）在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上

方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中

央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L、L2（）

A.都是红灯B.都是绿灯

C.分别是红灯和绿灯D.分别是绿灯和红灯

5.（2021八下•奉化期末）小科走到电动扶梯（电梯）前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当她站到

电梯上时又快了很多。她了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻（力敏电阻

受到压力时，阻值会发生变化），控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是（）

A.触点3与触点1接触时，电梯运行较快

B.力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小

C.电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强

D.电梯没有站人时，电动机两端的电压较大

6.（2021八下•上虞期末）如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图，在水银温度计上部插入一段金

属丝。下列有关报警器的叙述正确的是（）

A.电铃发出报警信号时，电磁铁的右端为s极

B.把电路图中的“+”、对调，该报警器将不能正常工作C.增大水银温度计上部金属丝的长度，

则电铃发出报警信号的温度会升高

D.当环境温度升高，水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时，电铃会发出报警信号

7.（2021八下•滨江期末）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路，当C0浓度高于某一设定

值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R阻值随C0浓度的增大而减小，下列说法正确的是（）

电

弹

,磁

铁

A.电铃应接在A和C之间

B.当C0浓度升高，电磁铁磁性减弱

C.用久后，控制电路的电源电压U,会减小，报警时C0最小浓度比设定值高D.为使该检测电路在C0浓

度更低时报警，可将R控制电路的滑片向下移

8.（2021八下•杭州期中）出于安全考虑，电梯会设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示。电梯厢

底层装有压敏电阻R”R?为保护电阻。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,

A.电梯工作时电磁铁的上端为N极

B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关

C.电梯未超载时动触点K与静触点B接触

D.电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大

题组B能力提升练

1.如图所示，小李利用电磁铁设计了一种微机室防盗报警器。在微机室房门处安装开关S,电铃安在传达

室。当房门被推开时，开关S闭合，电流通过电磁铁，电磁铁（填“有”或“无”）磁性，并且B

端为极，跟金属弹簧片相互，电铃电路,电铃报警。

弹货片

2.酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了

用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示，电磁铁的工作原理是；装置通

电后，电磁铁上端为（填“N"或"S"）极。

（2021八下•台州月考）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿

滑，小明设计了如图甲警示灯的模拟电路。

电路中串联一个湿敏电阻，当湿度变大，电流高达一定程度时警示灯才发光，因此应选择图乙中的.

（选填"Ri”或"RJ）湿敏电阻。

（2）为了提高警示效果，要求警示灯能亮暗闪烁，湿敏电阻应连接在图甲的（选填"A”或"B”）

位置。4.（2021九上•余姚月考）如图是小金设计的甲醛污染的检测电路。当甲醛浓度高于0.1毫克/立

方米时，电铃发声报警。图中气敏电阻R的阻值随甲醛浓度的增大而减小。

（1）电铃应该接在（选填“AC”或“BD"）之间。

控制电器

（2）学校对甲醛的要求更严格，不得高于0.08毫克/立方米，为了使该电路能满足学校的要求，滑动变阻

器Rz应该（选填“向上”或“向下”）调整。

5.如图为一种仓库防盗报警器的部分工作原理图。其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内。

度"电铃

（1）踏板相当于控制电路中的

汗■踏板

橡胶垫圈皂2

触点—[CT1—-H1M-

（2）用笔画线将工作电路连接完整，要求有人踩踏板时电铃响，无人踩踏板时电灯亮。请根据所学知识

解释其工作原理。6.如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时，控制电路中的自

动开关才接通，此时当汽车（相当于一个大铁块）通过停止线附近区域的埋地感应线圈时，感应线圈磁场就

发生很大变化，使感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。

门动开关

理地感应电源

（1）当绿灯亮时，摄像系统能否工作？为什么？

（2）埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作？为什么？

7.（2021九上•台州开学考）2020年，全球各地相继爆发了新冠肺炎疫情，极大的影响了人们的生活和

身体健康。而大多数新冠肺炎患者会出现发热、咳嗽等症状，于是进入各种公共场所必须测量体温，如图

甲是个旧某中学为初三学生开学准备的红外线测温仪，红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的

测量，准确地测定物体表面温度的仪器。当同学们从它前面经过时就可以快速测量出体温。测温仪的电路

原理图如图乙所示。左右两个电源电压均为9V,R。是阻值为10Q的定值电阻，R是热敏电阻，其阻值会随

着温度的改变而改变。当人体体温高于37.3℃时，红灯亮发出报警。R随人体温度辐射的红外线变化关系

如下表所示。

从测温仪前面通过

的同学体温越高，电流表的示数。

（2）小张同学经过测温仪时，电流表示数显示0.36A,通过计算说明测温仪是否会发出报警。

温度t/℃3536.53737.5383940

电阻R/C20171615141210

8.（2021八下•吴兴期末）据交警部门统计，货车发生交通事故的主要原因是超载，于是交警部门为了检

查货车是否超载，设计了一个货车超载自动报警电路。压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大.

某压力传感器输出电压与压力的关系如表:

压力/（XIO,牛顿）01.22.43.64.86.0

输出电压/（伏特）012345

他们利用压力传感器和电阻箱R（最大电阻999欧姆）及部分其它器材设计了图示的电路。闭合开关，

当线圈中电流大于或等于20毫安时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25欧姆，继电

器电路的电源电压由压力传感器的输出电压U提供（假设U不受继电器电路影响）。

（1）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则电铃应接在图中（填“MN”或“EF”）

两端；

（2）当货车总质量大于或等于24吨时，启动报警系统。则电阻箱R的电阻应调节到多大？（g取10牛顿/

千克）

9.（2021八下•宁波期末）如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压

Uo=22OV的电源和阻值为R°=88Q的电热丝组成。控制电路是由电压5=7.5V的电源、开关、电磁继电

器（线圈电阻不计）、电阻箱R（可取值范围为0~120。）和热敏电阻R,组成，热敏电阻R,的阻值随温度变

化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时，衔铁才吸合，从而切断右边工作电路，停止加热。

（1）由乙图可知热敏电阻R,的阻值随温度的升

高而（填“增大”“不变”或“减小”）o

（2）如果恒温箱的温度设定为60C,则电阻箱R,应取多大阻值？

（3）该恒温箱可设定的最高温度是多少？题组C培优拔尖练I.（2021九上•拱墅月考）小明设

计了一种“自动限重器”，如图（摆放物品。已知控制电路甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组亦

其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R和滑动变阻器R?等。压敏电阻R的阻值随压力F变化

的关系如图（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上

摆放物品。已知控制电路的的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值R=10Q。

请你解答下列问题:

（1）连接电路：货物装载机应接在接线柱（选填“AB”、“BC”或“AC”）之间。

（2）电磁继电器中的电磁铁上端为极。

（3）当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N,则所选

滑动变阻器R的最大阻值至少为多少？

2.（2021八下•丽水期末）丽水市已经有旧小区加装了电梯，解决老年人的出行困难。出于安全考虑,

电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。当压敏电阻比受到的压力F增大时，其阻值减小

（如图乙所示），控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当电磁铁线圈电流增大至20毫安时，衔铁

被电磁铁吸住，电铃发出警报声，电梯超载。

AWI■

r,.

（1）从to乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，受到的压力F为牛；（2）根据要求将图甲的

工作电路连接完整;

（3）已知控制电路的电源电压U为8伏，保护电压R为200欧。若该电梯厢内乘客总质量为800千克

时，通过计算说明电梯是否超载。（电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计）

3.（2021八下•临海期末）如图甲所示为台州某拓展性学习小组设计的空调自动控制装置。R是热敏电阻,

其阻值随温度的变化如图乙所示。已知甲图左侧虚线框中电路电源电压恒定为9伏，继电器的线圈电阻忽

略不计。闭合开关S,当电磁继电器线圈中的电流大于或等于45毫安，继电器的衔铁被吸合，空调开始工

作：当电磁继电器线圈中的电流小于或等于30毫安，继电器的衔铁被释放，空调停止工作。

甲中的左侧虚线框中的电路部分为（选填“控制电路”或“工作电路”）

（2）计算说明在多少温度范围内该空调是工作的？

（3）要想缩小空调工作的温度范围，可将R热敏电阻更换成（选填七或比）

4.（2021八上•温州期中）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压5=6伏，

指示灯L的正常工作时两端电压为山=2.5伏，定值电阻R°=350欧；控制电路电源电压"=1.5伏，磁敏电阻

R、的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻&

所处位置的磁场强度分别为a、b、c,闭合开关&和为后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当

窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声.

（1）将窗户移至A点时，窗

户关闭，闭合开关指示灯L正常工作,求此时通过指示灯L的电流.（写出计算过程）（2）已知电磁

铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下。当窗户移至轨道C点位置时，蜂鸣器恰好开始

报警.求此时接入滑动变阻器Rp的阻值。（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）（3）要使窗户移

至轨道B点位置时，蜂鸣器才开始报警，则如何调整电路，并说明理由。

5.（2021八下•绍兴期中）兴趣小组同学设计并制作了一个电子加热垫（图甲），用于冬天时给杯子加热,

它的内部电路如图乙。其中，R是热敏电阻，当温度达到70℃时，它的阻值会随温度的变化而急剧变化；

R是定值电阻，当有电流通过时会产生热量；L是指示灯，S为定时开关，连续工作8小时后会自动断开，1

为动触点，2、3、4是静触点。若水温低于700C,只有Rz工作，加热垫处于加热状态；温度超过70℃时，

指示灯L发光，提示液体温度较高注意烫手，但仍持续加热。已知L=6Q,指示灯L的电阻为40Q。工作

电路电压为12伏，线圈电阻忽略不计。

（2）当液体温度超过70℃时，工作电路中的总电流是多大？（3）请结合电子加热垫的工作情况，在图丙

中画出热敏电阻R的阻值随温度变化的大致曲线，并在横坐标适当位置标出70℃。

6.（2021八下•余杭月考・）明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。如图甲所示。电源电压恒定不变，Ro

为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示:

绿灯

甲乙丙

（2）分析图乙I—F图象可知:压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大,&的阻值_________（选

填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触点K与接触，电铃响，实现自

动报警。（3）某电梯超载报警的Rx—F图象如图丙所示，空载时电梯厢对R*的压力B等于电梯厢的重力，

当压力F2=1X1O'N时，电梯报警，则此电梯限载人.（设每人质量约为50kg）

(4)下列与此实验研究方法相同的是»

A.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变

B.用光线描述光的传播路径

C.用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱

D.2个5。的电阻串联，相当于1个10。的电阻

第3节电磁铁的应用

号目标导航

课程标准课标解读

1.了解电磁继电器的结构和工作原理，知道如何使用电解读：能对电磁继电器工作原理进行分析，

磁继电器，能够设计简单的电磁控制电路。能利用电磁继电器工作原理解决实际问题。

2.知道磁悬浮列车的工作原理，知道信息的磁记录原常见题型有选择题、填空题和解答题，难度

理。适中。

趣:知识精讲

修、知识点01电磁继电器

（一）实质

电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。

（二）主要结构

由电磁铁、衔铁、弹簧触点等组成。

控制电路:低压电源电磁铁、弹簧、开关等。

工作电路:用电器、高压电源、指示灯、触点等。

（三）工作原理

代〃mw.G型；1,你也再（1）闭合开关f控制电路接通一电磁铁有磁性f吸引衔铁一触点开关

与下触点接通一电动机工作。

（2）断开开关一控制电路断开一电磁铁磁性消失一弹簧复位一触点开关与上触点接通一灯亮。

（四）作用一是可以实现通过低电压和弱电流来控制高电压和强电流，二是可以实现自动控制和远距

离控制。

【能力拓展】接线时注意电磁铁和低压电源、开关连接构成控制电路;用电器、高压电源和触点构成工作电

路，不可接错。

在控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件控制电路的通断，可以实现对温度、压

力或光的自动控制。

【即学即练1］（2021八上•温州期中）如图所示，R。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（己调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。

下列说法正确的是（）

A.白天流过Ro的电流比夜晚小

B.给路灯供电的电源应接在b、c两端

C.白天Ro两端的电压比夜晚大

D.白天，如果将电阻箱R的阻值调大，则路灯也可能变成亮

【答案】D

【解析】A.根据光照强度的变化判断光敏电阻阻值如何变化；然后根据欧姆定律分析。

B.利用直流电源为电磁铁供电，将电源、光敏电阻、定值电阻、电键直接串联即可：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；

CD.白天时，有光照，光敏电阻阻值较小，根据串联分压的特点分析。

【解答】A.因为白天时，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，由欧姆定律分析可知，白天流过R。的

电流比夜晚大，故A错误；

B.光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电

磁铁将被吸住；静触点与C接通；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B接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，给路灯供电的电源应接在b、c两端，故B错误；

C.白天时，有光照，光敏电阻阻值较小，分担的电压小，根据串联分压的特点可知，R。两端的电压分担的

小；夜晚光敏电阻分担的电压大，R。两端的电压分担的电压较大，即白天R。两端的电压比夜晚小，故C错

I天；

D.由电路结构可知，当电阻箱R的阻值变大时，路灯亮，因此，白天如果将电阻箱R的阻值调大，路灯也

可能变成亮，故D正确。【即学即练2】（2021八下•下城期末）如图为利用太阳能给LED路灯供电的自

动控制电路的原理示意图，其中R是光敏电阻。不计电磁铁线圈电阻，定值电阻R°=40Q,控制电路电源电

压为12V。白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，使电磁铁

中电流=0.1A时，控制电路会自动接通路灯电路，由蓄电池给LED路灯供电。

（1）由题意可推断，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱

光敏电阻RM

而（选填“增大”或“减小”）。

（2）列式计算LED路灯亮起时，光敏电阻R的阻值。

（3）若想在光照更暗时才使路灯接通而工作，可采取的做法是（写出一种即可）。

【答案】（1）增大

（2）解：路灯亮时，电磁铁中电流1=0.1A,

则R.&=-=—=12011

XOJJ!

R=R,e-R（1=120Q-40Q=80Qo

（3）增大电压、减小电阻R。的阻值（合理即可）

【解析】（1）当光照强度减弱时，控制电路接通路灯所在的电路，此时衔铁不能被电磁铁吸引而弹回原来

位置，因此通过电磁铁的电流减小，而光敏电阻的阻值增大；

（2）首先根据Ew=:计算出电路的总电阻，再根据R=R总一心计算出光敏电阻R的阻值；

（3）当光照更暗时，光敏电阻的阻值变大，此时电流会变得更小，只有保持电流不变，才能使衔铁继续被

吸引，不接通灯泡所在的电路，据此分析可行的做法。【解答】（1）由题意可推断，光敏电阻R的阻值随

光照强度的减弱而增大；

（2）路灯亮时，电磁铁中电流1=0.1A,则H^=7=S=I2Qfl:

此时光敏电阻的阻值R=R,<j-Ro=12OQ-4OQ=8OQ。

（3）若想在光照更暗时才使路灯接通而工作，就必须增大电流；

①根据U=IR可知，当电流不变时，总电阻变大，那么电源电压增大；

②根据U=IR可知，当总电压不变时，总电流不变，则总电阻不变，根据口总=15+口“可知，此时要减小的

阻值。

*'知识点02磁悬浮列车

(-)工作原理

磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，通过列车轨道上的强电磁铁与列车上

的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列

车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。

(-)优点

消耗动力小，不受气候影响，无噪音，振动小，不污染环境等。

【能力拓展】

①电磁选矿机和电磁起重机

a.电磁选矿机的工作原理：电磁选矿机中的半环是电磁铁，通入电流时就会有磁性，通过外筒的转动，将铁

磁性物质与非铁磁性物质分开

b.电磁起重机的工作原理：电磁起重机的核心是一块大的电磁铁，它的铁芯是用软铁制成的，其磁性的有无

可利用电流的通断来控制，其磁性的强弱可以通过改变电流的大小来控制，电磁起重机可以方便地实现重

型钢铁的搬运。

②电话

a.电话的主要组成部分是话筒和听筒，它们之间用一对电话线相连。

b.电话的基本工作原理:振动(声音)f电流的变化一振动(声音)。

c.话筒主要由金属盒、碳粒和膜片等组成，可以把声音信号转化成按声音的强弱变化的电流信号，其工作

原理：当人对着话简说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地挤压碳粒，使电阻忽大忽小，在电路中产生

了强弱变化的电流信号。

d.听筒主要由电磁铁和薄铁片等组成，可以把强弱变化的电流信号转化成相应的声音信号，其工作原理:当

从对方话筒传来按说话声音强弱变化的电流信号时，电磁铁对薄铁片的吸引力也随之发生变化，使薄铁片

振动起来，产生和对方说话相同的声音信号。

【即学即练3】如图是电磁选矿机的示意图，其中M为矿石，D为电磁铁，落入B中的是，落入C

。(均填“铁矿石”或“非铁矿石”)【答案】铁矿石：非

铁矿石

【解析】当矿石从选矿机的滚轮经过时，非铁矿石不会受到电磁铁的吸引力，由于惯性会直接甩入C中。

而铁矿石会受到电磁铁的吸引，会延迟一些被分离，从而落入B中。

【即学即练4】扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图是扬声器的构造示意图。当线圈中通过变

化的电流时，线圈受到力的作用，从而带动与线圈相连的纸盆.于是扬声器就发出了

声音。

锥形纸献

永久

磁体

【答案】磁场；振动

【解析】扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图是扬声器的构造示意图。当线圈中通过变化的

电流时，线圈受到磁场力的作用，从而带动与线圈相连的纸盆振动，于是扬声器就发出了声音。

言'知识点03信息的磁记录

磁记录是目前信息记录的重要方式之一。

(1)硬盘是信息磁记录的重要器件，主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。盘片的表面均匀地涂

有一层极薄的磁性颗粒,读写磁头实际上就是一块电磁铁。在硬盘上存人数据时，将声音、图像、数字等需

要记录的信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场，这个磁场使盘片上的磁性颗粒按照它的

方向排列，信息就记录在盘片中了。读取时，只要使记录的磁信息转变为电信号，再将电信号转变成声音、

图像、数字等信息。

(2)我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的，录音磁带的一面涂有一层感粉，每一个磁粉粒就是个小磁

体。当录音机通电时，磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录者过程中声音的电信号就是通过磁化的方法记

录在磁带上。放音时，当磁带通过放音磁头，磁带上磁粉的磁场按原来记录的规律变化，使通过磁头的电

流随磁场的变化而变化，电流通过喇叭，记录的声音就被还原了。

【即学即练5】刷卡机广泛应用于银行、超市等。如图所示的POS刷卡机读出信息的原理是：当带有磁条的

信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流，便可读出磁条上的信息•下列设备的工作

原理与刷卡机读取信息原理相同的是（）

磁继电器

【答案】B

【解析】根据“当带有磁条的信用卡在刷卡机上刷过时，刷卡机的检测头就会产生感应电流”可知，刷卡

机的工作原理是电磁感应现象，据此分析判断。

A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A不合题意；

B.发电机的工作原理是电磁感应，故B符合题意；

C.电动机的工作原理是通电导体在磁场受力应运动，故C不合题意；

D.电磁继电器的工作原理是电磁铁，故D不合题意。

Q能力拓展

涔公心片电流大小变化的

呻将电售号通过电磁

说孑*洗钱时产生不同的

电话听筒"磁性，从而使薄

电磁超重机卜

电信号金属版产生不同

电磁铁的

应用

电铃：随温度上升接通控制电源，产生磁性

电磁继电器

吸引衔铁，电铃响商瓜电商

具体应用八电磁继电器

缘控刎电玷工作电路

水位自动控制：随原理:控制电路开关接通衔铁吸下，绿灯

着水位上升，达到

亮,控制电路开关断开，C弹频引D与

警戒水位时接通控|O与上触点接触红灯亮

制电源，产生嗨性圜

吸引衔铁,耽克优点:低电压弱电流控制高电压强电流，

并且可以实验自动控制

考法01磁悬浮列车都是根据同名磁极相互排斥的工作原理设计的吗?

磁悬浮列车的工作原理有两种，一种是同名磁极相互排斥，另一种是异名磁极相互吸引。【典例1】磁悬浮

列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物。上海磁悬浮列车

的结构如图甲所示。要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是（填"N"或"S"）极。图乙是另一种

磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上（紧靠铁轨上方）的电

阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极,（螺线管B与电

磁铁A之间相互（填“排斥”或“吸引”），从而使列车悬浮在铁轨上方。

【解析】（1）根据图甲可知，要使车身与轨道脱离，车身需要受到向上的吸引力。根据''异名磁极相互吸

引”可知，车身线圈上端应该是S极。

（2）根据图乙可知，线圈上电流向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则

上端为螺线管B的N极，如下图所示:

（3）根据图片可知，要使螺线管B悬浮在A上面，二者之间必须排斥。

A电磁铁

fii分层提分

题组A基础过关练

1.下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（）

A.电铃B.电熨斗C.电磁选矿机D.电磁起重机

【答案】B

【解析】A.电铃的主要结构为电磁铁，利用电磁铁的磁性有无控制小锤不断击打铃盖发出声音，故A不合

题意；

B.电熨斗的主要结构为发热丝，故B符合题意；

C.电磁选矿机的主要结构为电磁铁，利用磁性将铁矿石分拣出来，故C不合题意；

D.电磁起重机的主要结构为电磁铁，利用磁性将钢材直接吸起来，不用捆绑，故D不合题意。

2.（2021八下•余杭月考）我国拥有全部知识产权的第一条磁悬浮列车线已建成并运行通车，磁悬浮列车

的车厢和铁轨上都安装着磁体。以下关于磁悬浮列车的说法中错误的是（）

A.磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥

B.磁悬浮列车的磁体大多是电磁铁

C.磁悬浮列车消除了车体与轨道间的摩擦

D.磁悬浮列车增大了车体与轨道间的摩擦

【答案】D

【解析】A.磁悬浮列车利用了同名磁极互相排斥的原理，将车厢举在空中，故A正确不合题意；

B.磁悬浮列车的磁体大多是电磁铁，故B正确不合题意；

CD.磁悬浮列车车厢底部与轨道脱离，消除了车体与轨道间的摩擦，故C正确不合题意，D错误符合题意。

3.如图是某同学连接的电铃电路，开关闭合后电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响，原因是（）

A.电磁铁始终没有磁性

B.衔铁没有向下运动

C.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹

D.电池正、负极接反了

【答案】C

【解析】根据图片可知，当开关断开时，电磁铁没有磁性，衔铁在上面。闭合开关后，电磁铁产生磁性,

将衔铁吸引下来，此时小锤敲击铃盖发声。但是衔铁会时针吸合在下面的电磁铁上，不会回弹到原来位置,

因此电铃只响一声，故C正确，而A、B、D错误。

4.（2021八下•台州开学考）在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是

小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口

上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中3、L2（）

光控开关i

A.都是红灯B.都是绿灯

C.分别是红灯和绿灯D.分别是绿灯和红灯

【答案】D

【解析】根据图片可知，当车位上无车时，光控开关断开，此时没有电流经过电磁铁，它没有磁性，衔铁

在上面接通L,也就是绿灯亮。

当车位上有车时，光控开关闭合，此时有电流经过电磁铁，它产生磁性，将衔铁吸引下来接通L2,也就是

红灯亮。故D正确，而A、B、C错误。

5.（2021八下•奉化期末）小科走到电动扶梯（电梯）前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当她站到电梯

上时又快了很多。她了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻（力敏电阻受到

压力时，阻值会发生变化），控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示.以下分析合理的是（）

触点3与触点1接触时，电梯运行较快

B.力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小

C.电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强

D.电梯没有站人时，电动机两端的电压较大

【答案】B

【解析】电动扶梯无人时压力小，运行慢，即电流小电阻大；有人时压力大小，运行快，即电流大小电阻

小，则力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小，故B正确；

当触点3与1接触时，定值电阻R与电动机串联；当触点3与2接触时，只有电动机工作，则前者的电阻

大电流小，则电梯运行慢；后者电阻小电流大，则电梯运行快，故A错误；

电梯无人时，电流小，则电磁铁的磁场较弱，故c错误；

当电梯无人时，定值电阻R与电动机串联，此时电动机的电压小于电源电压；当电梯有人时，只有电动机

工作，它的电压等于电源电压，即前者电压小于后者，故D错误。

6.（2021八下•上虞期末）如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图，在水银温度计上部插入一段金

属丝。下列有关报警器的叙述正确的是（）

A.电铃发出报警信号时，电磁铁的右端为s极

B.把电路图中的“+”、对调，该报警器将不能正常工作

C.增大水银温度计上部金属丝的长度，则电铃发出报警信号的温度会升高

D.当环境温度升高，水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时.，电铃会发出报警信号

【答案】I）

【解析】A.线圈上电流方向向下；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则电

磁铁的右端为N极，故A错误；

B.把电路图中的“+”、对调，则通过电磁铁的电流方向改变，那么电磁铁的极性发生改变，但是并

不影响电磁铁对衔铁的吸引，则该报警器能正常工作，故B错误；

C.增大水银温度计上部金属丝的长度，则与水银面接触时所对的温度会偏小，即电铃发出报警信号的温度

会降低，故C错误；

D.当环境温度升高，水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时，控制电路被接通，电磁铁产生磁性。将衔

铁吸合，接通电铃所在的电路，因此电铃会发出报警信号，故D正确。

7.（2021八下♦滨江期末）如图是小敏设计的汽车尾气中C0排放量的检测电路，当C0浓度高于某一设定

值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R阻值随CO浓度的增大而减小，下列说法正确的是（）

弹