物理同步导与练 九年级 全一册-第4节　电磁铁及其应用

第十四章电与磁第四节电磁铁及其应用

1.

插入了软铁棒的螺线管叫作

电磁铁

。这根软铁棒

称为电磁铁的

铁芯

，螺线管称为电磁铁的

线圈

。电磁铁铁芯线圈2.

电磁铁磁性的强弱与

电流大小

、

线圈匝数

等

多种因素有关，因此，在探究电磁铁磁性强弱与哪些因素

有关时，要用

控制变量

法。电流大小线圈匝数控制变量3.

电磁继电器一般由电磁铁、

衔铁

、

弹

簧

、

触点

等组成。衔铁弹

簧触点4.

人们利用电磁继电器连成控制电路，就可实现用弱电

流、低电压的控制电路，控制

强电流

、

高电压

的

工作电路。强电流高电压5.

利用电磁铁也可以制成电磁阀进行自动控制。电磁

阀主要由

阀体

、

滑阀

、两块衔铁、两个电磁

铁组成。阀体滑阀【生活现象】在我们乘坐磁悬浮列车时，列车悬浮在轨

道上，不再与轨道直接接触。列车运行时，速度快，且振

动、噪声小，乘坐体验优于其他类型的列车。【现象解释】轨道和列车底部安装有电磁铁，通过同名

磁极相互排斥（或异名磁极相互吸引）产生悬浮力，控制

系统调节电流大小以维持列车稳定悬浮，从而减少摩擦，

提升速度。

探究点一电磁铁的磁性强弱【例1】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小华用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量足够的大头针、铁钉及足够长的漆包线为主要器材，制作了简易电磁铁甲和乙，并将它们连成如图所示的电路。下列说法正确的是（C）。CA.

当滑动头向右移动时，两电磁铁吸引的大头针的个数将增多B.

通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了控制变量法C.

该实验能探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系D.

比较甲、乙吸引大头针的数量，可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系【思路点拨】在探究电磁铁磁性强弱时，需要用控制变

量法来研究各个因素。通过观察大头针的数量判断电磁铁

的磁性强弱。

电磁铁的磁性强弱跟电流强弱、线圈匝数等因素有

关。当线圈匝数一定时，电磁铁线圈中的电流越大，电

磁铁的磁性越强；当电磁铁线圈中的电流大小一定时，

线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。探究点二电磁继电器【例2】如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在水

银温度计上部封入一段金属丝，当温度升高到一定程度时

（A）。A.

红灯亮B.

绿灯亮C.

两灯同时亮D.

两灯都不亮A【思路点拨】先判断控制电路是否接通，再根据电磁铁

有无磁性判断哪个灯接入电路。

电磁继电器是利用弱电流、低电压来控制强电流、

高电压的一种开关。左边控制电路接通后，电磁铁有磁

性，衔铁被吸下，工作电路接通，开始工作。探究点三电磁阀控制车门【例3】如图所示是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关

的工作电路图。L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通

过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关

闭。S接通触点b时，线圈

L2

（填“L1”或“L2”）具

有磁性，吸引衔铁使横杆向

右

（填“左”或“右”）

运动，带动传动装置关闭车门。L2右【思路点拨】判断S接通触点b时哪个线圈有磁性，需看

电流路径，而横杆运动方向取决于有磁性的线圈对衔铁的

吸引力向哪个方向。

电磁阀主要是利用电流的通断来控制电磁铁磁性的

有无，从而控制衔铁移动，再通过传动装置带动车门开

和关。探究点四磁悬浮列车的工作原理【例4】我国第一条磁悬浮列车运营线于2002年12月31日

通车。如图所示，磁悬浮列车的车身和铁轨上都安装着电

磁铁，下列关于该磁悬浮列车的说法，错误的是

（D）。A.

该磁悬浮列车利用了异名磁极相互吸引B.

该磁悬浮列车运行时振动小C.

该磁悬浮列车消除了车体与轨道间的摩擦D.

该磁悬浮列车增大了车体与轨道间的摩擦D【思路点拨】先判该断磁悬浮列车是斥力型还是吸引

型，再根据其原理作答。

磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥或异名磁极相互

吸引的原理，将车厢和铁轨分离开，从而减小摩擦力，

达到提速的目的。

1.

许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。下列有关电

磁铁的说法正确的是（

D

）。A.

电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替B.

电磁继电器中的磁体，可以使用永磁体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D2.

如图所示，提供足够数量的大头针，接通开关后，只

调节滑动变阻器滑动头的位置，可以探究（

C

）。①线圈绕法对电磁铁磁场方向的影响②电流方向对电磁铁磁场方向的影响③电流大小对电磁铁磁场强弱的影响④线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响CA.

①②B.

②③C.

③④D.

①④第2题图3.

如图所示，在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一个条形磁

铁（上端是N极，下端是S极），开关S闭合后，在滑动头

P由a端向b端滑动的过程中，会出现的现象是

（

B

）。A.

电流表示数变大，弹簧长度变长B.

电流表示数变小，弹簧长度变长C.

电流表示数变大，弹簧长度变短D.

电流表示数变小，弹簧长度变短B第3题图4.

如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当水

位升高到金属块A时（

B

）。A.

红灯灭、绿灯灭B.

红灯亮、绿灯灭C.

红灯亮、绿灯亮D.

红灯灭、绿灯亮B第4题图5.

法国科学家阿贝尔·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，荣获诺贝尔物理学

奖。如图所示是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发

现，当闭合开关S1、S2后，在滑动头P向右滑动过程中，

指示灯明显变暗，这说明：在电磁铁的磁性

减弱

（填

“增强”或“减弱”）过程中，巨磁电阻的阻值在

增

大

（填“增大”或“减小”）。减弱增

大6.

一个空心小铁球放在盛水的容器中且置于铁棒AB的上

方，绕在铁棒上的线圈接入如图所示电路中，开关S闭合

后，小铁球仍浮在水面上，试在图中标出B端的磁极，并

作出小铁球的受力示意图。第6题图如图所示。7.

（双选）如图所示，弹簧下挂着磁体A，它的下端为N

极，上端为S极，M是铁芯，下列说法正确的是

（

BC

）。A.

闭合开关S2，弹簧变长B.

闭合开关S2，S1再由断开变为闭合，弹簧变短C.

闭合开关S2，将滑动头P向左滑动，弹簧变长D.

闭合开关S2，将铁芯从螺线管中抽出来，弹簧变短BC第7题图8.

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（

D

）。A.

白天流过CdS的电流比夜晚小B.

给路灯供电的电源应接在b、c两端C.

为延长路灯点亮的时间，可将电阻R的阻值调小D.

为缩短路灯点亮的时间，可将电阻R的阻值调小D第8题图9.

如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90

℃。下列说法错误的是（

D

）。A.

报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B.

报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点C.

报警器中水银温度计和

电磁铁串联在电路中D.

温度达到90

℃时，报警

器中的灯亮同时铃响D第9题图

10.

如图所示为“智能照明灯”电路。闭合开关S，光

照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭。电

磁继电器利用电流的

磁

效应工作，电源电压恒定，

控制电路中光敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而

减

小

，相同条件下，若将定值电阻R1换成阻值稍大的电

阻，将会

延长

（填“延长”或“减少”）电灯L的

发光时间。磁减

小延长11.

出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，工作原理如图所示。当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S1，电动机也不工作。在控制电路中，R2阻值一定，压敏电阻R1的阻值随压力F的增大而减小。闭合开关S，电磁铁上端是

S

极；当压敏电阻R1受到的压力F增大时，电磁铁的磁性

增强

（填“增强”“减弱”或“不变”）；若想要降低电

梯的限重上限，依据所学的知识，请写出在控制电路中可实施的具体的操作：

减小R2的阻值

。S增强

减小R2的阻值12.

在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明

制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。第12题图（1）当滑动变阻器向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头

针的个数

增加

（填“增加”或“减少”），说明电流

越

大

（填“大”或“小”），电磁铁的磁性越强。（2）由图可知，

甲

（填“甲”或“乙”）的磁性

强，说明电流一定时，

线圈匝数越多

，电磁铁的磁性

越强。增加大甲线圈匝数越多第12题图（3）根据右手螺旋定则，可判断出乙电磁铁的下端

是

N

极。N第12题图（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是

大头针被

磁化，下端为同名磁极，同名磁极相互排斥

。大头针被

磁化，下端为同名磁极，同名磁极相互排斥13.

图甲为某热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电

阻R和电磁继电器组成的恒温箱的简单温控电路，电磁

继电器线圈的电阻为150

Ω，当线圈中电流大于或等于

28

mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。为电磁继电器线

圈供电的电源电压为6

V，图中的“电源”是恒温箱加

热器的电源。（1）由图甲可知，50

℃时热敏电阻的阻值为

90

Ω。（2）恒温箱的加热器应接在

A、B

（填“A、B”或

“C、D”）之间。9