知識(shí)點(diǎn)一、電磁鐵
1.定義:把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過時(shí)，它會(huì)有較強(qiáng)的磁性，沒有電流時(shí)就失去磁性，這種磁體叫做電磁鐵。
2.構(gòu)成:內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線管。
3.工作原理:電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和在通電螺線管中插入鐵芯后磁場(chǎng)將大大增強(qiáng)的原理來工作的。
(1)通電螺線管中插入鐵芯磁性增強(qiáng)的原因:螺線管通電后具有磁性，這時(shí)內(nèi)部的鐵芯被磁化，兩個(gè)磁場(chǎng)疊加，使磁性比原來螺線管的磁性強(qiáng)。
(2)電磁鐵的鐵芯一般用鐵來做，因?yàn)殡姶盆F在實(shí)際應(yīng)用中，通常情況下要求得失磁性自由，鐵是軟磁體，正符合這樣的要求。不能用鋼，鋼是硬磁性材料，被磁化后磁性能長期保持。
4.應(yīng)用:電磁起重機(jī)、磁浮列車、電鈴、電磁繼電器等。
基礎(chǔ)自測(cè)：
1．電磁鐵指的是：內(nèi)部插有鐵芯的通電螺線管。銅芯不行，只能鐵芯且必須為__________。
2．電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)很多，它的磁性有無可以由___________來控制．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可以由________ 來控制；電磁鐵的南北極可以由___________來控制，使用起來很方便．在電流一定時(shí)，螺線管的匝數(shù)越多，它的磁性越_____________．
3．如圖所示，將絕緣導(dǎo)線繞在鐵釘上并與電池相連接，鐵釘將（ ）
A．被熔化B．有磁性C．明顯伸長D．有電流通過它
4．有一種磁控門鎖，鑰匙為鑲有磁鐵的塑料卡片．當(dāng)卡片靠近門鎖時(shí)，門鎖內(nèi)部的電路接通電磁鐵吸動(dòng)插銷，門就可以打開．以下說法正確的是
A．塑料能被磁化
B．門鎖的插銷是由純銅制成的
C．電磁鐵斷電前后磁性不變
D．電磁鐵的磁場(chǎng)是由通電螺線管中的電流產(chǎn)生的
5．豎直固定的薄板右側(cè)放置電磁鐵，通電后，左側(cè)小磁針N極轉(zhuǎn)至如圖甲所示位置，左側(cè)換成鐵塊A，則A會(huì)靠著薄板懸空靜止如圖乙所示（ ）
A．甲圖電磁鐵左端為N極
B．乙圖增大電流，A所受的摩擦力不變
C．乙圖電流反向，電磁鐵會(huì)排斥A
D．乙圖電源斷開，A由于慣性會(huì)保持靜止
6．如圖所示是直流電鈴的原理圖，銜鐵與彈性片相連，自然情況下彈性片是和螺釘接觸的。下列說法正確的是（ ）
A．閉合開關(guān)，電磁鐵的A端是N極
B．小錘敲擊鈴?fù)霑r(shí)電磁鐵仍具有磁性
C．把銜鐵換成銅塊電鈴也能正常工作
D．電鈴工作時(shí)與電動(dòng)機(jī)工作原理相同
7．如圖所示，是我國自主研發(fā)制造時(shí)速可達(dá)620千米/小時(shí)的世界首臺(tái)高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車，下列有關(guān)說法正確的是（ ）
A．超導(dǎo)體是一種電阻很大的材料
B．磁懸浮列車與軌道相分離，使得磁懸浮列車與軌道之間摩擦力幾乎為零
C．磁懸浮列車通過異名磁極相互排斥將磁懸浮列車托舉起來
D．利用超導(dǎo)材料可制成發(fā)熱效率更高的電熱器
知識(shí)點(diǎn)二、電磁鐵的磁性
1.探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素
(1)實(shí)驗(yàn)方法
①實(shí)驗(yàn)探究中通過電磁鐵吸引大頭針數(shù)目(或小鐵釘?shù)?的多少，來比較電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。這種方法為轉(zhuǎn)換法。
②影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有多個(gè)，在探究磁性強(qiáng)弱與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用了控制變量法。
(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
①在探究磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，要保證電流相等，所采用的實(shí)用且容易操作的辦法是將兩個(gè)線圈串聯(lián);
②在探究磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系時(shí)，采用只觀察一個(gè)線圈，用滑動(dòng)變阻器改變電流的辦法。實(shí)際操作也非常簡單。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:線圈匝數(shù)一定時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的相關(guān)研究
(1)分析電磁鐵的特點(diǎn)，可參照通電螺線管的特點(diǎn)來分析。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用:增強(qiáng)電磁鐵磁性強(qiáng)弱的常用方法:
①增大線圈中的電流；
②增加線圈的匝數(shù)。
(3)拓展:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱實(shí)質(zhì)上與多種因素有關(guān)。
基礎(chǔ)自測(cè)
8．小明把表面涂有絕緣層的導(dǎo)線繞在一根大鐵釘上，把導(dǎo)線和其他元件連接成如圖所示的電路，用來探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)。小明把開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但電磁鐵不能吸起大頭針。
(1)電磁鐵不能吸起大頭針的可能原因是_______。
(2)寫出驗(yàn)證你的猜想是否正確的方法：______。
9．探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：
（1）如圖將電磁鐵a連入電路中，閉合開關(guān)，電磁鐵的上端是_______極；
（2）滑片P向_______移動(dòng)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目會(huì)變少；
（3）保持滑片位置不變，將鐵釘抽離，用通電螺線管吸引大頭針，發(fā)現(xiàn)吸引大頭針數(shù)目_______，這就說明了鐵芯具有_______作用；
（4）為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系，可以將線圈匝數(shù)不同的a、b兩個(gè)電磁鐵_______聯(lián)在電路中；
（5）實(shí)驗(yàn)中通過吸引大頭針的數(shù)量顯示磁性的強(qiáng)弱，應(yīng)用了_______法。
10．為了研究通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，小科利用一個(gè)螺線管、幾根完全相同的鐵棒及其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把螺線管固定在連有彈簧的鐵塊下方，并將其接入電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使通過螺線管的電流為某一數(shù)值，彈簧略有伸長，出現(xiàn)如圖（a）的現(xiàn)象。接著他再分別在螺線管中插入數(shù)量不同的鐵棒，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)均相同。請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和現(xiàn)象，回答以下問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)通過 ___________顯示電磁鐵的磁性強(qiáng)弱；
（2）比較圖（b）與（c）與（d）三圖可得：___________。
知識(shí)點(diǎn)三、電磁繼電器
1.電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝置;實(shí)質(zhì)就是一個(gè)開關(guān)。
2.結(jié)構(gòu):由銜鐵、彈簧、電磁鐵、觸點(diǎn)組成,如圖所示。
3.工作原理
電磁鐵通電時(shí),具有磁性,把銜鐵吸引下來,使 B、C兩個(gè)接線柱所連的觸點(diǎn)接觸,閉合工作電
電磁路;電磁鐵斷電時(shí),失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。
4.應(yīng)用
(1)利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路。
(2)利用電磁繼電器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制。如圖所示為水位自動(dòng)報(bào)警器的裝置圖。
基礎(chǔ)自測(cè)
11．如圖所示為車庫積水自動(dòng)報(bào)警裝置原理圖。圖中A、B位置可以安裝電鈴或者LED燈，要求車庫沒有積水時(shí)LED燈亮，有積水時(shí)，電鈴響。下列說法正確的是（ ）
A．電鈴工作時(shí)的原理是由丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的
B．電鈴工作時(shí)的原理是由英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的
C．電鈴工作時(shí)，電磁鐵的上端是N極
D．電鈴應(yīng)該安裝在A的位置
12．如圖所示是為了規(guī)范共享單車定點(diǎn)停放而設(shè)計(jì)的模擬電路圖。若共享單車停放在禁停區(qū)域、只有指示燈紅燈亮；若共享單車停放在規(guī)范區(qū)域，只有指示燈綠燈亮。下列說法正確的是（ ）
A．在禁停區(qū)，S1閉合，電磁鐵有磁性
B．在禁停區(qū)，S1閉合，銜鐵被吸下
C．在規(guī)范區(qū)，S2閉合，電磁鐵上端是N極
D．在規(guī)范區(qū)，S2閉合，銜鐵被吸下
13．為模擬校園路燈自動(dòng)化管理小明利用電磁鐵、光敏電阻R（阻值隨光照強(qiáng)度增大而增大）等器材設(shè)計(jì)了下列電路圖，以實(shí)現(xiàn)白天光照強(qiáng)時(shí)燈L熄滅，傍晚光照弱時(shí)燈L發(fā)光。忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻，則符合設(shè)計(jì)要求的是（ ）
A．B．
C．D．
14．某興趣小組設(shè)計(jì)了一種路燈自動(dòng)控制裝置，路燈的通斷由光控開關(guān)控制，兩路燈的額定電壓為220V，R為保護(hù)電阻，S為光控開關(guān)，白天光控并關(guān)斷開兩路燈不發(fā)光，晚上光控開關(guān)閉合，兩路燈正常發(fā)光。下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
考點(diǎn)突破
考點(diǎn)1.電磁鐵及應(yīng)用
方法：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無磁性；電流增強(qiáng)時(shí)，磁性增強(qiáng)；巨磁電阻就是利用電磁鐵磁性的強(qiáng)弱隨電流的變化從而改變工作電路的電流的。
門鎖插銷的工作應(yīng)用到電磁鐵，要結(jié)合電磁鐵的特點(diǎn)分析其工作過程，電磁鐵的磁極運(yùn)用安培定則判斷。
運(yùn)用由一般到特殊的思維方法分析各用戶開關(guān)的連接方式，即將基本電路知識(shí)運(yùn)用到這個(gè)特殊實(shí)例之中。由電路基本知識(shí)可知，當(dāng)用多個(gè)開關(guān)共同控制一個(gè)用電器時(shí)，若要求每個(gè)開關(guān)均能單獨(dú)控制該用電器，則各開關(guān)為并聯(lián)。
例1.（2022·四川攀枝花·中考真題）法國科學(xué)家阿爾貝·費(fèi)爾和德國科學(xué)家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。巨磁電阻效應(yīng)是指某些材料的電阻在磁場(chǎng)中急劇變化的現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁電之間信號(hào)轉(zhuǎn)換的靈敏度，從而引發(fā)了現(xiàn)代硬盤生產(chǎn)的一場(chǎng)革命。實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，來探究某GMR的阻值與磁場(chǎng)的關(guān)系。
（1）閉合開關(guān)S1，電磁鐵的左邊是______（選填“N”或“S”）極。滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右端滑動(dòng)，電磁鐵的磁性______（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）；
（2）斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表有示數(shù)但不變。請(qǐng)分析電路故障______；
（3）排除電路故障后，閉合開關(guān)S1、S2，保持R2滑片位置不變，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向左端滑動(dòng)，觀察到電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；
（4）分析上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：該GMR的阻值隨其周圍磁場(chǎng)的增強(qiáng)而______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
例2.（2022·江西·中考真題）如圖所示，是某同學(xué)自制的簡易電磁鎖原理圖。閉合開關(guān)S，滑片P向左移動(dòng)，使靜止在水平桌面的條形磁體滑動(dòng)，打開門鎖。下列說法正確的是（ ）
A．通電后電磁鐵a端為S極
B．滑片向左移動(dòng)的過程中電磁鐵的磁性增強(qiáng)
C．條形磁體在滑動(dòng)過程中受到向左的摩擦力
D．條形磁體在滑動(dòng)過程中受到的摩擦力變小
考點(diǎn)2.探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱
方法：解決這類習(xí)題時(shí)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)的研究方法：（1）通過吸引鐵釘?shù)亩嗌倥袛啻判缘膹?qiáng)弱——轉(zhuǎn)換法；（2）研究磁性與電流的關(guān)系，控制線圈匝數(shù)不變；研究磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，控制電流不變——控制變量法。
例3.（2022·浙江麗水·中考真題）按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多。此現(xiàn)象說明影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的一個(gè)因素是（ ）
A．電流大小B．線圈匝數(shù)C．電流方向D．電磁鐵極性
例4.（2022·海南·中考真題）某實(shí)驗(yàn)小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個(gè)電磁鐵A和B，B鐵釘上繞有更多匝數(shù)的線圈，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）如圖甲，閉合開關(guān)，電磁鐵A的釘尖是______極（選填“N”或“S”）；將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，能吸引______的大頭針（選填“更多”“不變”或“更少”）；
（2）如圖乙，把電磁鐵A和B串聯(lián)，閉合開關(guān)，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電磁鐵B總能吸引更多的大頭針，通過比較，得出的結(jié)論是______；
（3）電磁鐵在生活中應(yīng)用廣泛，請(qǐng)舉一例：______。
考點(diǎn)3.電磁繼電器的原理及應(yīng)用
方法：明確電磁繼電器應(yīng)用圖中控制電路和工作電路，兩電路依靠中間的電磁鐵來發(fā)生相互作用，是搞清這類裝置原理的關(guān)鍵點(diǎn)之一；同時(shí),還應(yīng)明確控制電路開關(guān)接通和斷開的條件，以及控制電路接通和斷開前后工作電路發(fā)生怎樣的變化。
例5.（2022·遼寧沈陽·中考真題）如圖所示是電磁繼電器的工作原理圖，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（ ）
A．彈簧的彈性勢(shì)能減小
B．電磁鐵的上端為極
C．電動(dòng)機(jī)工作，燈不發(fā)光
D．電磁鐵的工作原理是電磁感應(yīng)
例6.（2022·山西·中考真題）創(chuàng)新小組的同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校食堂設(shè)計(jì)了一個(gè)可自動(dòng)注水的儲(chǔ)水池。如圖是它的簡化裝置圖，電源電壓一定?？刂齐娐分校琑N為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關(guān)S1、S2，當(dāng)池中水位上升到一定高度時(shí)，觸點(diǎn)分離，工作電路斷開，注水裝置自動(dòng)停止注水，當(dāng)池中水位下降到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)連接，工作電路接通，注水裝置自動(dòng)開始注水。下列分析正確的是（ ）
A．水位上升時(shí)，電磁鐵磁性變?nèi)魾．水位上升時(shí)，通過R0電流變小
C．水位下降時(shí)，R0的電功率變大D．水位下降時(shí)，RN的阻值會(huì)變大
例7.（2022·山東聊城·中考真題）（多選）如圖所示，是智能扶手電梯的原理圖，其中是壓敏電阻。電梯上無乘客時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變慢，使電梯運(yùn)動(dòng)變慢；電梯上有乘客時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變快，使電梯運(yùn)動(dòng)變快。下列說法正確的是（ ）
A．電磁鐵上端是極B．電磁繼電器與發(fā)電機(jī)工作原理相同
C．電梯上無乘客時(shí)，銜鐵與觸點(diǎn)2接觸D．電梯上有乘客時(shí)，壓敏電阻的阻值減小
例8.（2022·貴州黔東南·中考真題）某款無接觸式的熱風(fēng)干手器，手伸向出風(fēng)口時(shí)可吹出溫度為35℃～45℃的熱風(fēng)，內(nèi)部電路由控制電路和工作電路兩部分構(gòu)成，簡化電路如圖所示，控制電路中R為光敏電阻。閉合S，當(dāng)手伸向出風(fēng)口時(shí)，R的阻值會(huì)___________（選填“增大”“不變”或“減小”），銜鐵被吸下，工作電路開始工作。若干手器的加熱電阻絲的阻值為44Ω，在額定電壓下，烘干一次手用時(shí)10s，則烘干手的過程中加熱電阻產(chǎn)生的熱量為___________J，這些熱量全部被水吸收能使___________kg（結(jié)果保留兩位小數(shù)）的水溫度升高5℃。[]
例9.（2022·四川瀘州·中考真題）小吳通過觀察小區(qū)門口的車輛出入自動(dòng)控制閘，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車牌被識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別后，指示燈亮，欄桿抬起，車輛通行，于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬裝置，電源電壓恒定，指示燈L標(biāo)有“3V 1.8W”字樣，電磁鐵的線圈阻值不計(jì)，當(dāng)車牌識(shí)別成功，相當(dāng)于將圖中開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為10Ω時(shí)，指示燈L剛好正常發(fā)光，鐵柱被電磁鐵向下吸引抬起欄桿，此時(shí)電磁鐵的上端為___________（選填“N”或“S”）極，電源電壓為___________V，若電源電壓降低，閉合開關(guān)，電磁鐵磁性減弱，欄桿不能自動(dòng)抬起，除了更換電源外，請(qǐng)你再寫出一種能使欄桿自動(dòng)抬起的方法：___________。
例10.（2022·四川成都·中考真題）為實(shí)現(xiàn)節(jié)能和智能控制，空調(diào)內(nèi)部用到了傳感器和電磁繼電器，下圖是啟動(dòng)或停止空調(diào)壓縮機(jī)的電路示意圖，電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的___________（選填“用電器”、“電源”或“開關(guān)”），夏天，空調(diào)制冷，房間溫度降低，熱敏元件的電阻增大，控制電路的電流減小，電磁鐵的磁性___________，低于設(shè)定溫度時(shí)，工作電路就斷開，停止制冷。
第3節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器
雙基過關(guān)
知識(shí)點(diǎn)一、電磁鐵
1.定義:把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過時(shí)，它會(huì)有較強(qiáng)的磁性，沒有電流時(shí)就失去磁性，這種磁體叫做電磁鐵。
2.構(gòu)成:內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線管。
3.工作原理:電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和在通電螺線管中插入鐵芯后磁場(chǎng)將大大增強(qiáng)的原理來工作的。
(1)通電螺線管中插入鐵芯磁性增強(qiáng)的原因:螺線管通電后具有磁性，這時(shí)內(nèi)部的鐵芯被磁化，兩個(gè)磁場(chǎng)疊加，使磁性比原來螺線管的磁性強(qiáng)。
(2)電磁鐵的鐵芯一般用鐵來做，因?yàn)殡姶盆F在實(shí)際應(yīng)用中，通常情況下要求得失磁性自由，鐵是軟磁體，正符合這樣的要求。不能用鋼，鋼是硬磁性材料，被磁化后磁性能長期保持。
4.應(yīng)用:電磁起重機(jī)、磁浮列車、電鈴、電磁繼電器等。
基礎(chǔ)自測(cè)：
1．電磁鐵指的是：內(nèi)部插有鐵芯的通電螺線管。銅芯不行，只能鐵芯且必須為__________。
【答案】軟鐵
【解析】內(nèi)部插有鐵芯的通電螺線管，就是電磁鐵。其中內(nèi)部只能插軟鐵的鐵芯。銅芯不是磁性物質(zhì)不能被磁化，鋼芯被磁化后，磁性不消失，變?yōu)橛来朋w。
2．電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)很多，它的磁性有無可以由___________來控制．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可以由________ 來控制；電磁鐵的南北極可以由___________來控制，使用起來很方便．在電流一定時(shí)，螺線管的匝數(shù)越多，它的磁性越_____________．
【答案】 通斷電流 電流大小和線圈匝數(shù) 電流的方向 強(qiáng)
【解析】電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)很多，它的磁性有無可以由電流的通斷來控制；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可以由電流大小和線圈匝數(shù)來控制；電磁鐵的南北極可以由電流方向來控制，使用起來很方便．在電流一定時(shí)，螺線管的匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)．
3．如圖所示，將絕緣導(dǎo)線繞在鐵釘上并與電池相連接，鐵釘將（ ）
A．被熔化B．有磁性C．明顯伸長D．有電流通過它
【答案】B
【解析】將絕緣導(dǎo)線繞在鐵釘上并與電池相連接就構(gòu)成了一個(gè)電磁鐵，鐵釘將有磁性。
故選B。
4．有一種磁控門鎖，鑰匙為鑲有磁鐵的塑料卡片．當(dāng)卡片靠近門鎖時(shí)，門鎖內(nèi)部的電路接通電磁鐵吸動(dòng)插銷，門就可以打開．以下說法正確的是
A．塑料能被磁化
B．門鎖的插銷是由純銅制成的
C．電磁鐵斷電前后磁性不變
D．電磁鐵的磁場(chǎng)是由通電螺線管中的電流產(chǎn)生的
【答案】D
【解析】A. 塑料是非磁性物質(zhì)，不能被磁化，故說法錯(cuò)誤，不合題意；B. 銅是非磁性物質(zhì)，不能被磁鐵吸引，故門鎖的插銷是不京戲由純銅制成，故說法錯(cuò)誤，不合題意；C. 電磁鐵在斷電后無磁極，在通電后有磁性，故說法錯(cuò)誤，不合題意；D. 電磁鐵的磁場(chǎng)是由通電螺線管中的電流產(chǎn)生的，故說法正確，符合題意．故選D.
【點(diǎn)睛】帶有鐵芯的通電螺線管組成電磁鐵，電磁鐵的磁性有無是可以控制的．只有鐵、鈷、鎳等物質(zhì)才可以被磁鐵吸引或磁化．
5．豎直固定的薄板右側(cè)放置電磁鐵，通電后，左側(cè)小磁針N極轉(zhuǎn)至如圖甲所示位置，左側(cè)換成鐵塊A，則A會(huì)靠著薄板懸空靜止如圖乙所示（ ）
A．甲圖電磁鐵左端為N極
B．乙圖增大電流，A所受的摩擦力不變
C．乙圖電流反向，電磁鐵會(huì)排斥A
D．乙圖電源斷開，A由于慣性會(huì)保持靜止
【答案】B
【解析】A．根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，與小磁針的N極相互吸引一端為電磁鐵的S極，即甲圖電磁鐵左端為S極，故A不符合題意；
B．由圖乙可知，A會(huì)靠著薄板懸空靜止，此時(shí)A受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，此時(shí)摩擦力與重力是一對(duì)平衡力，摩擦力大小始終與A重力相等，因此增大電流，增強(qiáng)磁性，A所受的摩擦力不變，故B符合題意；
C．電磁鐵吸引鐵塊A是利用了磁體的吸鐵性，與磁場(chǎng)的方向無關(guān)，因此乙圖電流反向，只會(huì)改變磁場(chǎng)的方向，不會(huì)影響磁體的吸鐵性，故C不符合題意；
D．乙圖電源斷開后，電磁鐵失去磁性，鐵塊會(huì)下落，故D不符合題意。
故選B。
6．如圖所示是直流電鈴的原理圖，銜鐵與彈性片相連，自然情況下彈性片是和螺釘接觸的。下列說法正確的是（ ）
A．閉合開關(guān)，電磁鐵的A端是N極
B．小錘敲擊鈴?fù)霑r(shí)電磁鐵仍具有磁性
C．把銜鐵換成銅塊電鈴也能正常工作
D．電鈴工作時(shí)與電動(dòng)機(jī)工作原理相同
【答案】A
【解析】A．閉合開關(guān)后，根據(jù)電流的流向和安培定則可知，電磁鐵的A端是N極，故A正確；
B．通電時(shí)，電磁鐵有電流通過，電磁鐵具有了磁性，銜鐵被吸引過來，使小錘打擊鈴?fù)氚l(fā)出聲音，同時(shí)銜鐵與螺釘分離，電路斷開，電磁鐵失去了磁性，故B錯(cuò)誤；
C．把銜鐵換成銅塊，由于銅塊不能被電磁鐵吸引，所以電鈴不能正常工作，故C錯(cuò)誤；
D．電鈴的主要部件是電磁鐵，其工作原理是電流的磁效應(yīng)，而電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的，工作原理不相同，故D錯(cuò)誤。
故選A。
7．如圖所示，是我國自主研發(fā)制造時(shí)速可達(dá)620千米/小時(shí)的世界首臺(tái)高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車，下列有關(guān)說法正確的是（ ）
A．超導(dǎo)體是一種電阻很大的材料
B．磁懸浮列車與軌道相分離，使得磁懸浮列車與軌道之間摩擦力幾乎為零
C．磁懸浮列車通過異名磁極相互排斥將磁懸浮列車托舉起來
D．利用超導(dǎo)材料可制成發(fā)熱效率更高的電熱器
【答案】B
【解析】A．超導(dǎo)現(xiàn)象是指某些導(dǎo)體在低溫時(shí)電阻幾乎變?yōu)?的現(xiàn)象，所以超導(dǎo)體是一種電阻很小的材料，故A錯(cuò)誤；
B．磁懸浮列車與軌道分離，是通過使接觸面分離的方法減少摩擦的，因?yàn)閮蓚€(gè)面之間不接觸，所以其摩擦力幾乎為0，故B正確；
C．磁懸浮列車能懸浮起來，是利用磁極之間的相互作用來工作的，有的是利用同名磁極相互排斥，有的是利用異名磁極相互吸引，故C錯(cuò)誤；
D．電熱器是利用電流熱效應(yīng)工作的，而超導(dǎo)材料的電阻為0，電流通過時(shí)不發(fā)熱，故D錯(cuò)誤。
故選B。
知識(shí)點(diǎn)二、電磁鐵的磁性
1.探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素
(1)實(shí)驗(yàn)方法
①實(shí)驗(yàn)探究中通過電磁鐵吸引大頭針數(shù)目(或小鐵釘?shù)?的多少，來比較電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。這種方法為轉(zhuǎn)換法。
②影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有多個(gè)，在探究磁性強(qiáng)弱與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用了控制變量法。
(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
①在探究磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，要保證電流相等，所采用的實(shí)用且容易操作的辦法是將兩個(gè)線圈串聯(lián);
②在探究磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系時(shí)，采用只觀察一個(gè)線圈，用滑動(dòng)變阻器改變電流的辦法。實(shí)際操作也非常簡單。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:線圈匝數(shù)一定時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的相關(guān)研究
(1)分析電磁鐵的特點(diǎn)，可參照通電螺線管的特點(diǎn)來分析。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用:增強(qiáng)電磁鐵磁性強(qiáng)弱的常用方法:
①增大線圈中的電流；
②增加線圈的匝數(shù)。
(3)拓展:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱實(shí)質(zhì)上與多種因素有關(guān)。
基礎(chǔ)自測(cè)
8．小明把表面涂有絕緣層的導(dǎo)線繞在一根大鐵釘上，把導(dǎo)線和其他元件連接成如圖所示的電路，用來探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)。小明把開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但電磁鐵不能吸起大頭針。
(1)電磁鐵不能吸起大頭針的可能原因是_______。
(2)寫出驗(yàn)證你的猜想是否正確的方法：______。
【答案】 導(dǎo)線中的電流過小 見解析
【解析】(1)[1]閉合開關(guān)后，電路中有電流通過，通電螺線管有磁場(chǎng)，但電磁鐵不能吸起大頭針，可能原因是導(dǎo)線中的電流過小，造成磁場(chǎng)過弱，磁場(chǎng)力小于大頭針的重力。
(2)[2]斷開開關(guān)，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片以增大電路中的電流，閉合開關(guān)后將電磁鐵靠近鐵釘，觀察電磁鐵能否將鐵釘吸起。
9．探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：
（1）如圖將電磁鐵a連入電路中，閉合開關(guān)，電磁鐵的上端是_______極；
（2）滑片P向_______移動(dòng)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目會(huì)變少；
（3）保持滑片位置不變，將鐵釘抽離，用通電螺線管吸引大頭針，發(fā)現(xiàn)吸引大頭針數(shù)目_______，這就說明了鐵芯具有_______作用；
（4）為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系，可以將線圈匝數(shù)不同的a、b兩個(gè)電磁鐵_______聯(lián)在電路中；
（5）實(shí)驗(yàn)中通過吸引大頭針的數(shù)量顯示磁性的強(qiáng)弱，應(yīng)用了_______法。
【答案】 S 右 變少 增強(qiáng)磁性 串 轉(zhuǎn)換
【解析】（1）[1]電流從螺線管的下端流入，上端流出，根據(jù)安培定則可得，螺線管的上端為S極，下端為N極。
（2）[2]在線圈匝數(shù)和鐵芯一定時(shí)，電流越小，磁性越弱，吸引大頭針的數(shù)目越少，所以要使通過電路的電流變小，變阻器連入電路的電阻變大，滑片P應(yīng)向右移。
（3）[3][4]將鐵釘抽離，用通電螺線管吸引大頭針，發(fā)現(xiàn)吸引大頭針數(shù)目減小，磁性減弱，這就說明了鐵芯具有增強(qiáng)磁性的作用。
（4）[5]為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系，應(yīng)該控制電流大小相同且都有鐵芯，所以可以將線圈匝數(shù)不同的a、b兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)在電路中。
（5）[6]電磁鐵的磁性強(qiáng)弱無法直接測(cè)量或觀察，把電磁鐵吸引大頭針個(gè)數(shù)的多少來反映電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法。
10．為了研究通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，小科利用一個(gè)螺線管、幾根完全相同的鐵棒及其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把螺線管固定在連有彈簧的鐵塊下方，并將其接入電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，使通過螺線管的電流為某一數(shù)值，彈簧略有伸長，出現(xiàn)如圖（a）的現(xiàn)象。接著他再分別在螺線管中插入數(shù)量不同的鐵棒，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)均相同。請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和現(xiàn)象，回答以下問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)通過 ___________顯示電磁鐵的磁性強(qiáng)弱；
（2）比較圖（b）與（c）與（d）三圖可得：___________。
【答案】 彈簧伸長的長度 電流和線圈的匝數(shù)相同，鐵芯越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)
【解析】（1）[1]通電螺線管吸引上方的鐵塊，電磁鐵磁性越強(qiáng)將上方的彈簧的伸長量越長，所以實(shí)驗(yàn)中通過彈簧伸長的長度來反映電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。
（2）[2]圖（b）（c）（d）在螺線管中插入數(shù)量不同的鐵棒，每次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)均相同，插入的鐵棒數(shù)量越多，彈簧伸的越長，即電流和線圈的匝數(shù)相同，鐵芯越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。
知識(shí)點(diǎn)三、電磁繼電器
1.電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝置;實(shí)質(zhì)就是一個(gè)開關(guān)。
2.結(jié)構(gòu):由銜鐵、彈簧、電磁鐵、觸點(diǎn)組成,如圖所示。
3.工作原理
電磁鐵通電時(shí),具有磁性,把銜鐵吸引下來,使 B、C兩個(gè)接線柱所連的觸點(diǎn)接觸,閉合工作電
電磁路;電磁鐵斷電時(shí),失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。
4.應(yīng)用
(1)利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路。
(2)利用電磁繼電器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制。如圖所示為水位自動(dòng)報(bào)警器的裝置圖。
基礎(chǔ)自測(cè)
11．如圖所示為車庫積水自動(dòng)報(bào)警裝置原理圖。圖中A、B位置可以安裝電鈴或者LED燈，要求車庫沒有積水時(shí)LED燈亮，有積水時(shí)，電鈴響。下列說法正確的是（ ）
A．電鈴工作時(shí)的原理是由丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的
B．電鈴工作時(shí)的原理是由英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的
C．電鈴工作時(shí)，電磁鐵的上端是N極
D．電鈴應(yīng)該安裝在A的位置
【答案】A
【解析】AB．電鈴的主要部件是電磁鐵，電磁鐵通電后具有磁性，這是電流的磁效應(yīng)，是丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．車庫有積水時(shí)，左側(cè)控制電路接通，電磁鐵通電，電磁鐵會(huì)具有磁性，能吸引銜鐵，電鈴工作，但電源的正負(fù)極未知，無法判斷電磁鐵的磁極，故C錯(cuò)誤；
D．車庫沒有積水時(shí)，電磁鐵不具有磁性，不會(huì)吸引銜鐵，LED燈亮，說明A為LED燈；車庫有積水時(shí)，左側(cè)控制電路接通，電磁鐵通電，電磁鐵會(huì)具有磁性，能吸引銜鐵，使得B的電路接通，電鈴發(fā)出聲音，所以電鈴應(yīng)安裝在圖中的B位置，故D錯(cuò)誤。
故選A。
12．如圖所示是為了規(guī)范共享單車定點(diǎn)停放而設(shè)計(jì)的模擬電路圖。若共享單車停放在禁停區(qū)域、只有指示燈紅燈亮；若共享單車停放在規(guī)范區(qū)域，只有指示燈綠燈亮。下列說法正確的是（ ）
A．在禁停區(qū)，S1閉合，電磁鐵有磁性
B．在禁停區(qū)，S1閉合，銜鐵被吸下
C．在規(guī)范區(qū)，S2閉合，電磁鐵上端是N極
D．在規(guī)范區(qū)，S2閉合，銜鐵被吸下
【答案】D
【解析】AB．在禁停區(qū)，紅燈亮，說明S1閉合，電磁鐵中沒有電流，沒有磁性，銜鐵未被吸下，故AB錯(cuò)誤；
CD．在規(guī)范區(qū)，S2閉合，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下，根據(jù)右手螺旋定則可以判斷電磁鐵上端是S極，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
13．為模擬校園路燈自動(dòng)化管理小明利用電磁鐵、光敏電阻R（阻值隨光照強(qiáng)度增大而增大）等器材設(shè)計(jì)了下列電路圖，以實(shí)現(xiàn)白天光照強(qiáng)時(shí)燈L熄滅，傍晚光照弱時(shí)燈L發(fā)光。忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻，則符合設(shè)計(jì)要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】光敏電阻R的阻值隨光照強(qiáng)度增大而增大，要實(shí)現(xiàn)白天光照強(qiáng)時(shí)燈L熄滅，傍晚光照弱時(shí)燈L發(fā)光，則光敏電阻R與電磁鐵應(yīng)串聯(lián)以控制通過電磁鐵的電流，從而改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；為使燈L正常發(fā)光，電磁鐵、光敏電阻R串聯(lián)后應(yīng)與燈泡并聯(lián)；白天光照強(qiáng)，光敏電阻R的阻值增大，通過電磁鐵的電流變小，磁性減弱，彈性銜鐵作用下，兩觸點(diǎn)分離，燈泡L支點(diǎn)斷開；傍晚光照弱時(shí)，光敏電阻的阻值減小，通過電磁鐵電流變大，磁性增強(qiáng)，彈性銜鐵被吸下，兩觸點(diǎn)接觸，燈L支路連通。由各選項(xiàng)圖知，故ABC不符合題意，故D符合題意。
故選D。
14．某興趣小組設(shè)計(jì)了一種路燈自動(dòng)控制裝置，路燈的通斷由光控開關(guān)控制，兩路燈的額定電壓為220V，R為保護(hù)電阻，S為光控開關(guān)，白天光控并關(guān)斷開兩路燈不發(fā)光，晚上光控開關(guān)閉合，兩路燈正常發(fā)光。下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】A．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，將銜鐵吸引下來，下面的燈亮，當(dāng)開關(guān)斷開，上面的燈亮，即每一次只能亮一個(gè)燈，故A不符合題意；
B．工作電壓只有220V，而此選項(xiàng)中兩個(gè)燈泡串聯(lián)，兩個(gè)燈泡都不能正常發(fā)光，故B不符合題意；
C．兩燈泡并聯(lián)，都能正常發(fā)光，且當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，銜鐵被吸下，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，兩燈泡都不發(fā)光，故C符合題意；
D．不論開關(guān)是否閉合，兩個(gè)燈泡都能同時(shí)正常發(fā)光，不能同時(shí)熄滅，故D不符合題意。
故選C。
考點(diǎn)突破
考點(diǎn)1.電磁鐵及應(yīng)用
方法：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無磁性；電流增強(qiáng)時(shí)，磁性增強(qiáng)；巨磁電阻就是利用電磁鐵磁性的強(qiáng)弱隨電流的變化從而改變工作電路的電流的。
門鎖插銷的工作應(yīng)用到電磁鐵，要結(jié)合電磁鐵的特點(diǎn)分析其工作過程，電磁鐵的磁極運(yùn)用安培定則判斷。
運(yùn)用由一般到特殊的思維方法分析各用戶開關(guān)的連接方式，即將基本電路知識(shí)運(yùn)用到這個(gè)特殊實(shí)例之中。由電路基本知識(shí)可知，當(dāng)用多個(gè)開關(guān)共同控制一個(gè)用電器時(shí)，若要求每個(gè)開關(guān)均能單獨(dú)控制該用電器，則各開關(guān)為并聯(lián)。
例1.（2022·四川攀枝花·中考真題）法國科學(xué)家阿爾貝·費(fèi)爾和德國科學(xué)家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。巨磁電阻效應(yīng)是指某些材料的電阻在磁場(chǎng)中急劇變化的現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁電之間信號(hào)轉(zhuǎn)換的靈敏度，從而引發(fā)了現(xiàn)代硬盤生產(chǎn)的一場(chǎng)革命。實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，來探究某GMR的阻值與磁場(chǎng)的關(guān)系。
（1）閉合開關(guān)S1，電磁鐵的左邊是______（選填“N”或“S”）極。滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右端滑動(dòng)，電磁鐵的磁性______（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）；
（2）斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表有示數(shù)但不變。請(qǐng)分析電路故障______；
（3）排除電路故障后，閉合開關(guān)S1、S2，保持R2滑片位置不變，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向左端滑動(dòng)，觀察到電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；
（4）分析上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：該GMR的阻值隨其周圍磁場(chǎng)的增強(qiáng)而______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
【答案】 S 減弱 與電壓表并聯(lián)的支路斷路 減小 減小
【解析】（1）[1]由電路圖知，電源的左側(cè)為正極，閉合開關(guān)S1，電流從螺線管的左端流入，根據(jù)右手螺旋定則知電磁鐵的左邊是S極。
[2]由電路圖知，滑動(dòng)變阻器R1的左下端接入電路，滑片向右端滑動(dòng)，接入電路中電阻變大，根據(jù)得，電路中電流變小，所以電磁鐵的磁性減弱。
（2）[3]斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，巨磁電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在巨磁電阻兩端，無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表有示數(shù)但不變，說明巨磁電阻斷路。
（3）[4]排除電路故障后，閉合開關(guān)S1、S2，保持R2滑片位置不變，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向左端滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R1接入電路中電阻變大，根據(jù)歐姆定律知，左側(cè)電路中電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)。觀察到右側(cè)電路中，電流表示數(shù)增大，保持R2滑片位置不變，即R2的阻值不變，根據(jù)得，R2的兩端電壓變大，再根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，所以電壓表示數(shù)減小。
（4）[5]分析上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：該GMR的阻值隨其周圍磁場(chǎng)的增強(qiáng)時(shí)，電流表示數(shù)增大，電源電壓不變，根據(jù)得，電路中電阻變小，而R2的阻值不變，根據(jù)串聯(lián)電路中電阻關(guān)系知，該GMR的阻值減小。
例2.（2022·江西·中考真題）如圖所示，是某同學(xué)自制的簡易電磁鎖原理圖。閉合開關(guān)S，滑片P向左移動(dòng)，使靜止在水平桌面的條形磁體滑動(dòng)，打開門鎖。下列說法正確的是（ ）
A．通電后電磁鐵a端為S極
B．滑片向左移動(dòng)的過程中電磁鐵的磁性增強(qiáng)
C．條形磁體在滑動(dòng)過程中受到向左的摩擦力
D．條形磁體在滑動(dòng)過程中受到的摩擦力變小
【答案】B
【解析】A．由圖中可知，通電后電流從電磁鐵的b端流入，由安培定則可知，電磁鐵的a端為N極，故A錯(cuò)誤；
B．滑片向左移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變小，故電路中電流變大，則電磁鐵的磁性增強(qiáng)，故B正確；
C．因條形磁鐵的b端為S極，故由異名磁極相互吸引可知，條形磁體會(huì)受到向左的磁力作用而向左滑動(dòng)，故條形在滑動(dòng)過程中受到桌面向右的摩擦力，故C錯(cuò)誤；
D．條形磁體在滑動(dòng)過程中，在豎直方向上處于受力平衡狀態(tài)，條形磁鐵與桌面之間的壓力和粗糙程度不變，故條形磁體在滑動(dòng)過程中受到的摩擦力不變，故D錯(cuò)誤。
故選B。
考點(diǎn)2.探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱
方法：解決這類習(xí)題時(shí)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)的研究方法：（1）通過吸引鐵釘?shù)亩嗌倥袛啻判缘膹?qiáng)弱——轉(zhuǎn)換法；（2）研究磁性與電流的關(guān)系，控制線圈匝數(shù)不變；研究磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，控制電流不變——控制變量法。
例3.（2022·浙江麗水·中考真題）按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多。此現(xiàn)象說明影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的一個(gè)因素是（ ）
A．電流大小B．線圈匝數(shù)C．電流方向D．電磁鐵極性
【答案】B
【解析】由圖可知，電磁鐵A和電磁鐵B串聯(lián)在同一電路中，所以通過它們的電流大小相等、方向相同。根據(jù)安培定則及電磁鐵電流方向，兩個(gè)電磁鐵極性也相同，而電磁鐵A的線圈匝數(shù)大于電磁鐵B的線圈匝數(shù)，因此每次電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多，說明匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
例4.（2022·海南·中考真題）某實(shí)驗(yàn)小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個(gè)電磁鐵A和B，B鐵釘上繞有更多匝數(shù)的線圈，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）如圖甲，閉合開關(guān)，電磁鐵A的釘尖是______極（選填“N”或“S”）；將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，能吸引______的大頭針（選填“更多”“不變”或“更少”）；
（2）如圖乙，把電磁鐵A和B串聯(lián)，閉合開關(guān)，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電磁鐵B總能吸引更多的大頭針，通過比較，得出的結(jié)論是______；
（3）電磁鐵在生活中應(yīng)用廣泛，請(qǐng)舉一例：______。
【答案】 S 更少 電流相同時(shí)，匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng) 電鈴
【解析】（1）[1]由圖甲可知，鐵釘表面的電流方向向右，根據(jù)安培定則可知，釘尾為N極，頂尖為S極。
[2]當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)時(shí)，電路中的電阻變大，則電流變小，即由鐵釘組成的電磁鐵磁性減弱，則吸引的大頭針數(shù)量會(huì)更少。
（2）[3]由圖乙可知，電磁鐵A和B串聯(lián)，則電路中的電流相等，因?yàn)殡姶盆FB的線圈匝數(shù)多，所以吸引的大頭針多，則說明電流相同時(shí)，匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)。
（3）[4]電磁鐵在生活中應(yīng)用廣泛，如電鈴，電磁起重機(jī)等等。
考點(diǎn)3.電磁繼電器的原理及應(yīng)用
方法：明確電磁繼電器應(yīng)用圖中控制電路和工作電路，兩電路依靠中間的電磁鐵來發(fā)生相互作用，是搞清這類裝置原理的關(guān)鍵點(diǎn)之一；同時(shí),還應(yīng)明確控制電路開關(guān)接通和斷開的條件，以及控制電路接通和斷開前后工作電路發(fā)生怎樣的變化。
例5.（2022·遼寧沈陽·中考真題）如圖所示是電磁繼電器的工作原理圖，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（ ）
A．彈簧的彈性勢(shì)能減小
B．電磁鐵的上端為極
C．電動(dòng)機(jī)工作，燈不發(fā)光
D．電磁鐵的工作原理是電磁感應(yīng)
【答案】C
【解析】A．當(dāng)閉合開關(guān)后，電磁鐵產(chǎn)生磁性吸引銜鐵，右半部分下落，彈簧被拉長，彈性勢(shì)能增大，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)閉合開關(guān)后，線圈相當(dāng)于通電螺線管，根據(jù)右手螺旋定則判斷電磁鐵上端為N極，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)閉合開關(guān)后，電磁鐵產(chǎn)生磁性吸引銜鐵，右半部分往下落，開關(guān)與下面電動(dòng)機(jī)所在的電路結(jié)合，電動(dòng)機(jī)所在電路閉合，電動(dòng)機(jī)正常工作，開關(guān)與上面燈泡所在的電路分離，燈泡所在電路斷路，燈泡不發(fā)光，故C正確；
D．電磁繼電器的工作原理是電流的磁效應(yīng)，與電磁感應(yīng)無關(guān)，故D錯(cuò)誤。
故選C。
例6.（2022·山西·中考真題）創(chuàng)新小組的同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校食堂設(shè)計(jì)了一個(gè)可自動(dòng)注水的儲(chǔ)水池。如圖是它的簡化裝置圖，電源電壓一定?？刂齐娐分?，RN為壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化，R0為定值電阻。閉合開關(guān)S1、S2，當(dāng)池中水位上升到一定高度時(shí)，觸點(diǎn)分離，工作電路斷開，注水裝置自動(dòng)停止注水，當(dāng)池中水位下降到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)連接，工作電路接通，注水裝置自動(dòng)開始注水。下列分析正確的是（ ）
A．水位上升時(shí)，電磁鐵磁性變?nèi)魾．水位上升時(shí)，通過R0電流變小
C．水位下降時(shí)，R0的電功率變大D．水位下降時(shí)，RN的阻值會(huì)變大
【答案】D
【解析】AB．水位上升時(shí)，向池中注水，觸點(diǎn)接觸，當(dāng)注滿水時(shí)，觸點(diǎn)分離，說明RN電阻逐漸減小，電流變大，磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引到下面，故AB錯(cuò)誤；
CD．水位下降時(shí)，需要注水，觸點(diǎn)接觸，電磁鐵磁性減弱，故RN的阻值會(huì)變大，電流變小，根據(jù)P=I2R可知，R0的電功率變小，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
例7.（2022·山東聊城·中考真題）（多選）如圖所示，是智能扶手電梯的原理圖，其中是壓敏電阻。電梯上無乘客時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變慢，使電梯運(yùn)動(dòng)變慢；電梯上有乘客時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變快，使電梯運(yùn)動(dòng)變快。下列說法正確的是（ ）
A．電磁鐵上端是極B．電磁繼電器與發(fā)電機(jī)工作原理相同
C．電梯上無乘客時(shí)，銜鐵與觸點(diǎn)2接觸D．電梯上有乘客時(shí)，壓敏電阻的阻值減小
【答案】AD
【解析】A．根據(jù)安培定則，伸出右手，四指的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，大拇指的方向?yàn)镹極的方向，故電磁鐵的下端為N極，上端為S極，故A正確；
B．電磁繼電器工作的原理是電流的磁效應(yīng)，即通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，而發(fā)電機(jī)工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；
C．如圖所示，當(dāng)觸點(diǎn)與1接觸時(shí)，電動(dòng)機(jī)與定值電阻R1串聯(lián)，電動(dòng)機(jī)分擔(dān)的電壓比較小，轉(zhuǎn)速比較慢，而當(dāng)觸電與2接觸時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)接入電路，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變快，故當(dāng)有乘客時(shí)，銜鐵與2接觸，沒有乘客時(shí)，銜鐵與1接觸，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)有乘客時(shí)，銜鐵與2接觸，此時(shí)銜鐵被吸下來，說明通過電磁鐵的磁性變強(qiáng)，通過電磁鐵的電流變大，則說明壓敏電阻的阻值變小，故D正確。
故選AD。
例8.（2022·貴州黔東南·中考真題）某款無接觸式的熱風(fēng)干手器，手伸向出風(fēng)口時(shí)可吹出溫度為35℃～45℃的熱風(fēng)，內(nèi)部電路由控制電路和工作電路兩部分構(gòu)成，簡化電路如圖所示，控制電路中R為光敏電阻。閉合S，當(dāng)手伸向出風(fēng)口時(shí)，R的阻值會(huì)___________（選填“增大”“不變”或“減小”），銜鐵被吸下，工作電路開始工作。若干手器的加熱電阻絲的阻值為44Ω，在額定電壓下，烘干一次手用時(shí)10s，則烘干手的過程中加熱電阻產(chǎn)生的熱量為___________J，這些熱量全部被水吸收能使___________kg（結(jié)果保留兩位小數(shù)）的水溫度升高5℃。[]
【答案】減小 0.52kg
【解析】[1]控制電路的電磁繼電器主要是利用了電流的磁效應(yīng)，手伸向出風(fēng)口時(shí)，銜鐵要被吸下，工作電路開始工作，說明電路中的電流增大導(dǎo)致電磁鐵的磁性增強(qiáng)，電源電壓一定，由可知，R的阻值會(huì)減小。
[2]工作電路中的加熱電阻絲與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，加熱電阻兩端電壓為電源電壓，則加熱電阻產(chǎn)生的熱量為
[3]水的質(zhì)量為
例9.（2022·四川瀘州·中考真題）小吳通過觀察小區(qū)門口的車輛出入自動(dòng)控制閘，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車牌被識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別后，指示燈亮，欄桿抬起，車輛通行，于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬裝置，電源電壓恒定，指示燈L標(biāo)有“3V 1.8W”字樣，電磁鐵的線圈阻值不計(jì)，當(dāng)車牌識(shí)別成功，相當(dāng)于將圖中開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為10Ω時(shí)，指示燈L剛好正常發(fā)光，鐵柱被電磁鐵向下吸引抬起欄桿，此時(shí)電磁鐵的上端為___________（選填“N”或“S”）極，電源電壓為___________V，若電源電壓降低，閉合開關(guān)，電磁鐵磁性減弱，欄桿不能自動(dòng)抬起，除了更換電源外，請(qǐng)你再寫出一種能使欄桿自動(dòng)抬起的方法：___________。
【答案】 N 9 將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)
【解析】[1]由圖中可知，閉合開關(guān)后，電流從通電螺線管的上端流入，根據(jù)導(dǎo)線的纏繞方式，由安培定則可知，此時(shí)電磁鐵的上端為N極。
[2]由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與指示燈串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為R滑=10Ω時(shí)，指示燈L剛好正常發(fā)光，由題意可知，指示燈L的額定電壓為U=3V，額定功率為P=1.8W，故由P=UI可得，此時(shí)電路中的電流為
由歐姆定律可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
U滑=IR滑=0.6A×10Ω=6V
由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源電壓為
U源=U+U滑=3V+6V=9V
[3]若電源電壓降低，閉合開關(guān)，電路中電流減小，，電磁鐵磁性減弱，使得欄桿不能自動(dòng)抬起，若要使欄桿抬起，應(yīng)增大電路中電流，則應(yīng)減小電路中的電阻，故可減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值，即可以將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)。
例10.（2022·四川成都·中考真題）為實(shí)現(xiàn)節(jié)能和智能控制，空調(diào)內(nèi)部用到了傳感器和電磁繼電器，下圖是啟動(dòng)或停止空調(diào)壓縮機(jī)的電路示意圖，電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的___________（選填“用電器”、“電源”或“開關(guān)”），夏天，空調(diào)制冷，房間溫度降低，熱敏元件的電阻增大，控制電路的電流減小，電磁鐵的磁性___________，低于設(shè)定溫度時(shí)，工作電路就斷開，停止制冷。
【答案】 開關(guān) 減弱
【解析】[1]電磁繼電器是利用電磁鐵控制銜鐵的吸下或彈起從而控制工作電路的通斷，相當(dāng)于開關(guān)。
[2]電磁鐵的磁性與通過電磁鐵的電流大小有關(guān)，當(dāng)控制電路的電流減小時(shí)，電磁鐵的磁性將會(huì)減弱。

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第3節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器

版本： 人教版（2024）

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