人教版九年级物理第二十章-第3节-电磁铁 电磁继电器（拔高版）辅导教学案

第二十章第3节电磁铁电磁继电器

辅导科目物理年级九年级教材版本人教版

讲义类型拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）

1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理及其应用；

教学目的2.通过实验探究了解影响电磁铁磁性强弱的因素；

3.了解电磁继电器的结构和工作原理，了解电磁继电器在生产生活中的应用。

重点：1.电磁铁的特性和工作原理及其应用

重、难点2.影响电磁铁磁性强弱的因素

难点：了解电磁继电器的结构和工作原理。

授课时长建议授课时长2小时

教学内容

【课程导入】

提出问题：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？

实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁芯插入螺线管，

通电后观察小磁针偏转的程度。

现象：插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强。

结论伫：螺线管中插入铁芯磁性明显增强*。

【新知讲解】

※知识点一：电磁铁与电磁继电器

1、电磁铁

1、电磁铁

(1)概念：我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。

提出问题：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？

(2)原理：铁芯插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有

电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。

(3)应用：电冰箱、吸尘器中都有电磁铁，电磁起重机灯

电磁起重机冰箱里的电磁铁吸尘器里的电磁铁

提出问题：电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？它的磁性强弱与哪些因素有关呢？

二、电磁铁的磁性

想想议议用一根导线和一枚铁钉可以制作一个电磁铁，怎样可以使这个电磁铁的磁性增

强？

问题：实际生活中，根据工作性质的不同，需要的电磁铁的磁性强弱也不同，那么电磁铁的

磁性强弱与哪些因素有关呢？

1.实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素

（1）猜想与假设：

①电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关；②电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关；

③电磁铁的磁性强弱可能与所插入的铁芯粗细有关；④电磁铁的磁性强弱可能与所插入的材

料有关。）

（2）设计实验

①用什么方法探究？

控制变量法

②怎么比较电磁铁磁性的强弱？

看其吸引大头针的多少（转换法）

③怎样改变电磁铁线圈中的电流？

用滑动变阻器

④怎样改变电磁铁线圈的匝数？

取两个匝数不同的电磁铁进行试验

⑤如何控制电流相等？串联

（3）实验步骤：①探究电磁铁磁性强弱与电流的关系。

控制匝数不变—选用同一个电磁铁进行实验。滑动变阻器改变电流：

观察电流改变时，吸引大头针的个数的变化。

实验结论：线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；

②探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系。

将匝数不同的电磁铁串联。观察两个电磁铁吸引大头针个数的多少

实验结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。

归纳：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝

数越多，磁性越强。

2.电磁铁的优点。

⑴磁性的有无可以通过电流的通断电控制；

⑵磁极可以通过改变电流方向来控制；

(3)磁性的强弱可以由匝数、电流大小来改变。

3.电磁铁的应用

(1)电磁铁起重机

最直接的应用之一是电磁起重机。在电动机、发电机、电铃和电磁继电器里也用到电磁铁。

全自动洗衣机的进水、排水阀门；卫生间的感应式冲水器的阀门也都是由电磁铁控制的。

(2)磁悬浮磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和

轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，磁浮列车的车厢和铁轨上分别安装着磁体，磁

极相对。由于磁极间的相互作用，列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车

轮与轨道之间的摩擦力，突破了以往列车的速度极限，每小时运行500km以上。噪音低、动

力损耗少、稳定性高。2003年，我国上海市龙阳路至浦东机场的磁浮铁路成为世界上第一条

商业运营的磁浮铁路。

(3)电磁铁继电器

磁悬浮列车电磁起重机电磁继电器

三、电磁继电器

驱动大型机器的电流可达几十安、几百安。在工厂里，工人师傅用手直接控制强大的电流或

操作高压电路是很危险的，那怎么才能控制强大的电流和高压电路呢？工人师傅按下的只是

继电器的开关，而电源的接通和断开是由继电器控制的。

驱动大型机器的电流可达几十安、几百安。在工厂里，工人师傅用手直接控制强大的电流或

操作高压电路是很危险的，那怎么才能控制强大的电流和高压电路呢？工人师傅按下的只是

继电器的开关，而电源的接通和断开是由继电器控制的。

1.构造:如图所示,主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹簧.

---------------0A

B

---------------0c

i0

DE

【师】注意观察图中电磁继电器构造，回答下列问题：

①电磁继电器中的电磁铁在什么位置？电磁铁起什么作用？

②图中的衔铁，它起什么作用？

③图中的弹簧，它起什么作用？

【生】衔铁可以接通控制电路，也可以接通工作电路，而接通哪个电路是由电磁铁和弹簧共

同作用控制。

电路的组成：①控制电路的组成——电磁铁、低压电源、开关。

②工作电路的组成——高压电源、电动机、电磁继电器的触点部分

2.实质：是由低压、弱电流利用电磁铁来控制高压、强电流的开关。

3.工作原理

当低压的电压加在接线柱D、E两端，电磁铁通电时，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。。

电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。

4.作用：用弱电流控制强电流用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断.可实现远距离

控制，与其他元件配合实现自动控制.

◎例题

【例1】如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自

动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁

铁的磁性因电路中电流的改变而变（填"强''或"弱”），吸引衔铁与触点（填

“1”或“2”）接触”电控照相机工.作，拍摄违规车辆。

电磁铁

压敏电阻

光控开关

【答案】强；2

【解析】当红灯亮后，光控开关自动闭合，车辆压到压敏电阻时，压敏电阻受到压力阻值变

小，控制电路电流变大，电磁铁磁性增强。吸引衔铁与触点2接触，电控照相机工作，拍摄

违规车辆。

□练习

1、硫化镉（CdS）晶体是一种光敏材料，其电阻随光照强度增大而减小。如图所示的是用它

和继电器组成的控制电路，可以用来控制路灯，使路灯白天灯灭，夜晚灯亮，下列说法正确

的是

A.白天流过CdS的电流比夜晚大

B.给路灯供电的电源应接在内〃两端

C.为缩短路灯点亮的时间，可将电阻R的阻值调小

D.若要延长路灯点亮的时间，可将电阻R的阻值调小

【答案】ABC

2、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）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，当滑动变阻器滑片向左移

动时，电路中的电流（填“增大”、“不变”或“减小”），电磁铁吸引大头针的个数增多,

说明电流越，电磁铁磁性越强。

（2）根据图示的情景可知，电磁铁甲的上端是极；电磁铁—（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，o

【答案】（1）增大大（2）南或S乙越多同名磁极相互排斥

§知识小结

【课堂检测】

一、选择题（一每小题3分，L2分）

1.张扬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，如右图所示，下列说法错误的是（）

4

目

ttX_

A.滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱

B.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它，的磁性越强

C.电磁铁A、B的.上端均为S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

2.如图所示，闭合开关S,弹簧测力计的示数增大。下列分析正确的是（）

A.c端是S极，a是电源的正极

B.c端是N极，a是电源的负极

C.若滑动变阻器的滑片向右滑动，弹簧测力计示数增大

D.若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数增大

3.如图所示，闭合开关S,弹簧测力计的示数增大。下列分析正确的是（）

A.c端是S极，。是电源的正极

B.c端是N极，a是电源的负极

C.若滑动变阻器的滑片向右滑动，弹簧测力计示数增大

D.若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数增大

二、填空题（23分）

4.家庭.照明电路中的洗衣机，电饭煲，电视机之间是—（选填“串联”或“并联”）连接的：

它们中都含有电磁铁，而电磁铁是根据发现的电流的磁效应制成的。

5.小明同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸.如图所示，A为一段软导线，左

侧的温度计是电接点水银温度计，B为一个小型电热器，该装置能使鱼缸中的水温大致保持

在—℃；该温度计根据水银的—规律来测量温度的.

6.如图所示，电磁铁通电时，它的上端是（选填"N”或"S”）极，要使电磁铁吸引大头

针的数目增多，可将滑动变阻器的滑片向（选填“左''或"右"）移动。

7.如图.所示，电路中&为压敏电阻，.阻值随所受压力增大而减小，开关S闭合后，螺线管

的上端相当于电磁铁的极；当压力增大时，电磁铁的磁性会

8、科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家首先发现

了电流周围存在着磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。小周同学自制了一个用开关来控

制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示。当开关S接（选填"a”或"b”）点时，电磁铁

的A端是N极。

9、下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如图所示

的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于（填“绝缘体”或“导

体”）。当井盖丢失时，灯泡发光报警，当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与

（填“上”或“下”）静触点接触，电磁铁的上端是极。

10.如图所示为电话机原理图，当人对着话筒说话时，如果滑动变阻器的滑片向右移动，则

听筒电磁铁的磁性将（选填“变强”、“变弱”或“不变”.），通过导体AB的电流方

向为（选填"A到B”或“B到A”）。

B

11.小鑫在超市看到：电梯上有人时运动得快，没人时运动得慢.如图6是小鑫上网搜索到

的这种电梯的部分控制电路（R是一个压敏电阻），并进行了如下分析：通电后电磁铁的上端

是极，当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，电磁铁的磁性变（选填“强”

或“弱”），使衔铁与触点接触，通过电动机的电流（选填“变大或‘变小”），电动

机转速变快，使电梯运动变快.

12.小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来.小

明根据所学的知识，画出如下图所示的电路（R是一个压敏电阻）.小明分析：当人站在电梯

上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变—，衔铁与触点—（选填“1”或“2”）接触,

电动机的转速变.

三、实验题（10分+5分）

13.如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。

4

⑴要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通______过来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可

观察来确定。

（2）下表是该组同学所做实验的记录：

电磁铁（线圈）50匝100匝

实验次数123456

电流/A0.81.21.50.81.21.5

吸引铁钉的最多数目/枚581071114

①比较实验中的1、2、3（或4、5、6）,可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁

铁线圈中的电流;

②比较实验中的1和4（或2和5或3和6）,可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时

线圈匝数；

（3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学.提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一

定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”

①你对此猜想是：；（2分）

②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：（2分）

14.小明为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关“，做了如图14所示的几次实验:

①通过观察图甲中A与B两个电磁铁可知：当通过线圈的电流大小相同、有相同铁芯时，电

磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越（选填“强”或“弱”）;

②通过观察图甲中3与。两个电磁铁可知：当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时,

（选填“有”或“无”）铁芯的电磁铁的磁性强;

③通过观察图乙与图丙可知：当线圈的匝数相同、有相同的铁芯时，电磁铁的电流越

（选填“大”或“小”），它的磁性就越强”

图14

【答案】

一、选择题（每小题3分，12分）

1.C

2.B

【解析】闭合开关S,弹簧测力计的示数增大，说明电磁铁吸引条形磁体，c端是N极，根

据安培定则b是电源的正极，a是电源的负极，B正确。若滑动变阻器的滑片向右滑动，接

入电路的电阻增大，电流变小，磁性减弱，弹簧测力计的示数应该减小，C错；如果正负极

位置对调，c为S极，与条形磁极同名磁极相互排斥，弹簧测力计的示数减小，D错。正确

选Bo

3.B

4.并；奥斯特

【解析】家庭电路是并联电路，所以各用电器都是并联的；奥斯特发现了电流的磁效应，由

此人们制作了电磁铁。

5、26；热胀冷缩

【解析】温度计的示数低于26c时，控制电路断路，电磁铁没有磁性，不能向下吸引衔铁，

工作电路是通路，电热器工作，当温度达到26℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，向下吸

引衔铁，工作电路断路，停止加热，所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在26℃；温度计

是利用液体热胀冷缩的性质制成的。

6、N；左

7、S增强

【解析】根据安培定则知道开关S闭合后，螺线管的上端相当于电磁铁的S极；当压力增.大

时，Rx的阻值随所受压力增大而减小，电路的电流会增加，电磁铁的磁性会增强。

8、奥斯特；a

9.导体；下；N

【解析】一元硬币是金属属于导体，由图看出当井盖丢失时，控制电路断开，电路中无电流,

电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，灯泡发光报警；当电磁铁的线圈中有电流通过时，电磁铁

中有电流有磁性，衔铁被吸下，继电器的动触点与下静触点接触，根据右手螺旋法则，电磁

铁的上端是N极。

10、变强；A到B

【解析】滑动变阻器的滑片向右移动时，电阻变小，电路中电流变大，听筒电磁铁的磁性将

变强。在电源外部电流的方向从电源正极流向负极，所以通过导体AB的电流方向为A到B。

11、S；强；变大

12、强；2；快

【解析】人站上去，压敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁的磁性变强，衔铁与触点

2接触，电动机转速变快。

三、实验题（10分+5分）

13、（1）调节滑动变阻器的滑片位置（改变连入电路的电阻）（改变电阻）等；电磁铁吸引铁

钉（大头针）的多少；（2）①越大，磁性越强（越小，磁性越弱）；②越多，磁性越强（越少,

磁性越弱）；（3）①针对主题提出猜想：当线圈中的电流和匝数一定时，铁芯越大磁性越强②

将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察铁芯吸引铁钉（大头针）的多少

14、.强；有；大

【解析】①通过观察图甲中A与5两个电磁铁可知：当通过线圈的电流大小相同、有相同铁

芯时，电磁铁线圈的匝数越多，吸引小铁钉的个数越多，说明它的磁性就越强（转换法）；

②通过观察图甲中8与C两个电磁铁可知：当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，有

铁芯的吸引小铁钉的个数多，说明有铁芯的电磁铁的磁性强；

③通过观察图乙与图丙可知：当线圈的匝数相同、有相同的铁芯时，图丙中的电流大，.吸引

小铁钉的个数多，说明电磁铁的电流越大，它的磁性就越强。

【课堂总结】

【家庭作业】

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、同学们在“探究电磁铁磁性强弱”的实验中，使用两个相同的A、8大铁钉绕制成电磁铁进

行实验如图所示，下列说法正确的是

A.通过观察电磁铁能吸引的大头针个数判断它的磁性强弱，这是运用了控制变量法

B.滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱

C.电磁铁A下端为S极、8的上端为N极

D.该实验是探究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系

3、为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小敏用大铁钉作铁芯制作电磁铁，如图所示,

还找来一些大头针进行实验，下列说法正确的是

A.通过吸引大头钉个数来反映磁性强弱，这是控制变量的方法

B.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需将电源正负极对调

C.为了探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置

D.为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，需改变滑动变阻器滑片的位置

4、法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应,

荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的

现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的

一场革命。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。如果闭合S

I、S2并使滑片P向左滑动，下列说法不正确的是

A.电磁铁右端为N极

B.滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性减弱

C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小

D.滑片P向左滑动过程中小灯泡亮度变亮

5、如图所示是研究电磁铁磁性的实验，闭合开关后，下列说法正确的是

A.电磁铁的下端是N极

B.电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象

C.将铁钉换成铜棒会使磁性增强

D.滑片P向右移动，电磁铁吸引大头针的数目会减少

6、如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图，要使它的电磁铁对衔铁的吸引力大些，以下

做法可行的是

A.增加电源8的电压

B.增加电磁铁线圈的圈数

C.增加电源A的电压

D.去掉电磁铁线圈中的铁芯

7、如图是一种水位报警器的原理图。当水位达到金属块A时（一般的水能导电）电路中

A.两灯同时亮B.两灯都不亮C.红灯亮D.绿灯亮

8、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小雪制成由简易电磁铁甲、乙组成的电路，

开关闭合，滑动变阻器的滑动触头移至滑动变阻器的中点附近时，电磁铁吸引大头针的

情况如图所示，由此可以得出的实验结论是

；在此基础上，小雪想让电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增多，应该进行

的操作是o

9、如图是一种温度自动报警器原理示意图，制作水银温度计时，插入一根金属丝，水银与金

属丝相接触时，电磁铁电路就会接通。当温度时，电铃响，发出报警信号，

此时螺线管的上端是极。

10、请你根据所学过的物理知识并观测图后判断：车厢线圈的供电直流电源上端为

_极（选填“正”或"负'），列车利用的原理将车身托起悬浮在轨道

上方，通过_________大大减小了摩擦阻力，使列车高速运行。

11、如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是（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

12、为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）

在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种

情况。

（1）当开关闭合后，甲图中铁钉上端为一极;

（2）比较图_____和可知匝数相同时，电流越大磁性越强；

（3）由图可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强。

13、如图所示是某学习小组同学设计的探究“电磁铁磁性强弱''的实验电路图。

（1）实验中要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过_______来实现；要判断电磁铁的

磁性强弱，可观察来确定；

（2）如表所示是该组同学所做实验的记录，比较表中1、2、3（或4、5、6）的实验数

据，可得结论是;比较实验中的］

和4（或2和5或3和6）,可得出的结论是

电磁铁（线圈）50匝100匝

实睑次数123456

电流/A0.81.21.50.81.21.5

吸引铁钉的最多数目581071114

（3）为了探究电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关，学习小组的同学们又选

取了两根大小不同的铁芯，请你利用本题电路帮他们设计出实验方案：

14、如图所示，闭合开关，条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,

弹簧将

A.缩短B.伸长C.静止不动D.先伸长后缩短

15、消防应急灯在没有停电时，灯是熄灭的；停电时，标有“36V”字样的两盏灯就会正常发

光。如图所示的电路中符合要求的是

16、如图是“水位自动报警器“电路图，容器中装有盐水，Li和L2分别是“2.5V,0.3A”和“2.

5V,0.5A”的灯泡，下列说法不正确的是

瞥嫉4

A.液面上升到与金属块3接触时，电磁铁工作，说明盐水是导体

B.液面上升，金属块A受到的液体压强变大

C.Li工作1min电流做功45J

D.若在电路中M点接入电铃，电铃响表示水位到达警戒线

17、如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关Si、S

2时，下列说法正确的是

A.电磁铁的右端为N极

B.小磁针将顺时针旋转

C.当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗

D.当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小

18、在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正

确的是

AB

A.电磁铁A、8上方都是S极

B.通过电磁铁A和8的电流相等

C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性

D.向右移动滑片P,电磁铁A、8磁性都减弱

19、如图所示，对于图片中所描述的物理现象或过程，下列分析中正确的是

A.司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极

B.匝数一定时，增大电流，电磁铁吸引曲别针的数目会增加

使用试电笔时,用指尖抵住上端的金属帽会发生触电事故

当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝

代替保险丝

20、如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪

悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是

A.如果想取下地球仪，应先切断电源

B.这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的

C.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变

D.换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的

电流方向就可以了

21、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图所示电路进行实验，观察到电磁铁甲吸引大

头针的数目比电磁铁乙多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是

A.线圈的匝数B.电流的大小

C.电流的方向D.电磁铁的极性

22、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

23、如图所示，闭合开关S,当滑片P向a端移动时，电磁铁的磁性__________（选填“增强”

或"减弱'），条形磁体对水平地面的压强（选填“增大”或“减小九

24、电磁继电器是利用控制电路通断的开关，它的工作原理是：通过直接控制“控

制电路”的通断，间接控制“电路”的通断。

25、如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后,（选填“红”

或“绿灯亮；当绿灯亮时电磁铁（选填“有”或“无磁性。

26、在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相

同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是（选填“钉

尖，，或“钉帽，）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是

;通过观察丙图实验现象得出的结论是

o将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的

27、为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量很多

的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材，进行如图所示的实验，闭合开关后。

（1）他将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会_____（选填“增加“不

变”或“减少九

（2）由图可知，铁钉的磁性较强。

（3）由图可知，甲铁钉钉尖是极。

28、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。

&«

29、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。

30、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。

裂里田：工作过程:

31、如图1所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工

程样车运行试验取得成功，时速可达160公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩

擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点，被誉为“零高度飞行器：这种兼具高速与中低速

磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工

具。

图2图3

(1)磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互______，

车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来

自车轮与轨道之间的摩擦。

(2)如图2所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于

要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较

高的地方下行，它的，不用消耗过多的电能或化学能等能量。

(3)如图3所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的

原因是o

(4)小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向

行驶。

【答案】

1、D【解析】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/=为可知，电路

A

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、C【解析】A、通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法。

故A错误。B、变阻器的滑片向左滑动，电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁

的磁性增强。故B错误。C、根据安培定则，A的上端为N极，下端为S极，B的上端

为N极，下端为S极，所以电磁铁A、8的上端均为N极。故C正确。D、读图可知，

两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，同时还可以看到，它们

线圈的匝数是不同的，因此，本实验可以研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系。故D

错误。故选C。

3、C【解析】A、通过吸引大头钉个数来反映磁性强弱，这是转换法，故A错误；BC、为了

探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，要通过移动变阻器的滑片改变电流的大小，与

电源正负极对调无关，故B错误、C正确；D、为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的

关系，要控制电流大小不变，应改变线圈匝数的多少，故D错误。故选C。

4、A

5、A【解析】A、电流从上端流入，下端流出，根据安培定则，右手握住电磁铁，四指指向

电流的方向，大拇指指向电磁铁的下端，即下端是N极，上端是S极，故A正确；B、

电磁铁能吸引大头针是电流的磁效应，不是电磁感应现象，故B错误；C、铁钉换成铜

棒会使磁性减弱，故C错误；D、滑动变阻器的滑动片P向右端移动，电阻变小，电流

变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引大头针的数目会增多，故D错误。故选A。

6、BC【解析】A.电源8是高压工作电压，不能随便改动。不合题意。B.增加线圈的圈数,

可以使电磁铁的磁性增强。符合题意。C.增加A的电压，使电磁铁中电流增强，增强

了磁性。符合题意。D.去掉电磁铁线圈中的铁芯，会使磁性变弱。不合题意。故选BC。

7、C【解析】当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达A时电路接

通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警

器的红、绿灯不会同时亮。故选C。

8、电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强向左移动滑动变阻器的滑片

【解析】由图可知，甲乙串联接入电路中，电流相同，通电时间相同，甲的线圈匝数大

于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；小雪想让电磁铁

甲、乙吸引大头针的个数增多，可以增大电路中的电流，故应向左移动滑动变阻器的滑

片。

9、升高N

10、正异名磁极互相吸引托起车身

【解析】由图可知，磁悬浮列车是依据异名磁极相互吸引而使其接触面分离的。图中轨

道的下端为N极，故车厢线圈的上端为S极。用四指指电流的方向，则大拇指指向N极,

故车厢线圈的电流从上方流入，由此可知车身线圈的上端为正极，下端为负极；磁悬浮

列车的车体和轨道是异名磁极，异名磁极互相吸引，通过将车身托起，使列车实现悬浮,

从而减小列车所受的摩擦力，提高速度。

11、S增多

【解析】由图看出，电流从电磁铁下端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇

指应向下握住电磁铁，所以下端为N极，上端的磁极为S极。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。

12、(1)N(2)乙丙(3)T

【解析】(1)根据安培定则判断，当开关闭合后，甲图中铁钉的上端为N极；

(2)比较图乙和丙，线圈匝数相同，丙的电流大，铁钉下方吸引的小铁钉多，可知匝数

相同时，电流越大磁性越强；

(3)由图丁两电磁铁串联，电流相等，8线圈匝数多，下方吸引的小铁钉数目多，说明

当电流一定时，匝数越多，磁性越强。

13、（1）滑动变阻器吸引铁钉的最多数目（2）线圈匝数一定时，电流越大，磁性越

强电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强（3）控制电流和线圈匝数不变，改变

线圈内的铁芯大小，观察吸引铁钉数目

【解析】（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小。可通过电

磁铁吸引铁钉数目的最多数目判断电磁铁的磁性强弱。

（2）①由表中实验中的1、2、3（或4、5、6）可知，线圈的匝数相同，电流越大，电磁铁

吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电

流越大，电磁铁磁性越强。②由表中实验中的1和4（或2和5或3和6）,电流大小相同，

线圈匝数越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁线圈中的电流一

定时.，线圈匝数越多，磁性越强。

（3）为了探究电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关，应保证两次电路中的线

圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的最多数目。

14.B【解析】滑片从左往右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以电路中

的电流变大，通电螺线管的磁性增强；由图知，电流从螺线管的下方流入，根据安培定

则可知，螺线管的上端为N极，下端为S极，则螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁

极，异名磁极相互吸引，所以螺线管对磁铁的吸引力增大，弹簧的长度变长。故选B。

15、C

16、D【解析】A、容器中装有盐水，液面上升到与金属块B接触时，电磁铁工作，说明有电

流通过电磁铁，盐水相当于闭合的开关，所以是导体。故A正确；B、盐水密度不变，

由公式p=〃g〃知，当液面上升，盐水深度增加时，金属块A受到的液体压强变大。故B

正确；C、L工作1min电流做功W=UIt=2.5Vx0.3Ax60s=45J.故C正确；D、由

图知，如果将电铃接在M点，电铃与两只灯泡都是串联，所以无论水位是否达到警戒线,

电铃电能发声。故D错误。故选D。

17、D【解析】根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互

作用可知，右侧的小磁针将会逆时针旋转，故AB错误；闭合开关Si和S2,使滑片P向

左滑动，电阻变小，电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，电路电流变大,

所以指示灯的亮度会变亮，故C错误。使滑片P向右滑动，电阻变大，电流变小，磁场

的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，电路电流变小，根据U=/R可知，灯泡两端的电压

减小，电压表示数变小，故D正确。故选D。

18、A【解析】A.由安培定则可知，电磁铁A的上方为N极，B的上方为S极，故A错

误；B.由图可知，电磁铁A和8串联接入电路中，所以电流相等，故B正确；C