文档内容
2 电流的磁场
第二课时 电磁继电器
[学习目标]
1. 认识电磁铁，了解电磁铁的构造
2. 认识电磁继电器，知道电磁继电器在生活中的应用
一、电磁铁
1．在通电螺线管里面加上一根____ ，就成了一个电磁铁。
2．电磁铁磁场的强弱与________ 、________ 有关。
3．电磁铁的优点：
① 磁场的____ ，可以通过电流的大小、线圈的匝数来控制；
② 磁场的方向，可以通过________ 来控制；
③ 磁场的有无，可以通过________ 来控制。
二、电磁继电器
1．继电器是利用低____ 、 弱____ 电路的通断，来间接地控制____ 电压、____
电流电路的装置。实质上它就是利用电磁铁来控制工作电路的一种____ 。
2．电磁继电器由电____ 、____ 、____ 、____ 组成。
一、电磁铁
1．电磁铁及其磁性强弱的影响因素：电磁铁是由线圈和铁芯组成(实质是内有铁
芯的螺线管)，在
一根软铁芯上，用漆包线密绕成线圈就做成了一个简单的电磁铁，通电后它能产
生磁性。电磁铁的线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。
2．电磁铁的优点：
① 电磁铁磁性的有无可以由通电、断电(电流的有无)来控制。；
② 电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制；
③ 电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的，便于人工控制；
*磁悬浮列车利用磁极间相互作用的原理设计的，通以强大电流的电磁铁产生巨
大的磁场力使列车浮起(悬浮气隙10~100mm)，从而大大减小了运行阻力，列车在
电动机的牵引下高速运行。
3．影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的
磁性越强；电
流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4．扬声器：(1)构造：固定的永磁体，线圈，锥形纸盆。(2)工作原理：它是把电信号转换成声信号的一种装置。由于线圈中通过的电流是
交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振
动，同时带动纸盆的振动，于是扬声器就发出了声。
二、电磁继电器
1．构造：如图所示，主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹
簧。
2．电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关。
3．工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，将工作电路的触
点接通，工作电路闭合；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．主要应用：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。
知识点一：电磁铁
【探究重点】
插有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。软铁芯在通电螺线管中被磁化，也产生磁
场，电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场。
【例题精讲】
1. (2021·浙江杭州市)如图所示，闭合电磁铁开关 S，条形磁铁静止在水平桌面上。
下列判断正确的是( )。
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力；
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变；
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
【巩固训练】2. (2021·四川成都市·中考真题)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面
涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关 S，
电磁铁有了磁性，A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬
币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性______。
知识点二：电磁继电器
【探究重点】
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。
【例题精讲】
3. （2022·山西）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水
池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，R为压敏电阻，其阻值
N
随压力的变化而变化，R为定值电阻。闭合开关 S 、S ，当池中水位上升到一定高
0 1 2
度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定
位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（
）。
A水位上升时，电磁铁磁性变弱 B水位上升时，通过R电流变小
0
C水位下降时，R的电功率变大 D水位下降时，R的阻值会变大
0 N
【巩固训练】
4. （2022·湖南常德）下图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A
时（一般的水能导电），电路中（ ）。A绿灯亮，红灯不亮 B红灯亮，绿灯不亮
.
C 红灯和绿灯都亮 D红灯和绿灯都不亮
知识点三：探究电磁铁特性实验
【探究重点】
1)电磁铁的工作原理；2)电磁铁磁场方向的判断；3)影响电磁铁磁性大小的因素；4)
电磁铁的应用等。
【例题精讲】
5. (2021·浙江杭州市·中考真题)如图所示，闭合电磁铁开关 S，条形磁铁静止在水
平桌面上。下列判断正确的是( )
A．条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B．条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变
D．若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大
故选A。
【巩固训练】
6. (2021·四川泸州市·中考真题)如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开
关后，其电磁铁的 A端是______极，当滑动变阻器的滑片 P向a端滑动时，电流表
的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)，电磁铁的磁性______(选
填“变强”“变弱”或“不变”)。
知识点四：电磁铁应用
【探究重点】
电磁铁磁性的有无可以由通电、断电(电流的有无)来控制；电磁铁磁性的强弱可
以通过调节电流的大小来控制；电磁铁的 N、S极是由线圈中的电流方向决定的，便
于人工控制【例题精讲】
7. (2021·江西中考真题)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，
需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是( )
A．旋转钥匙相当于闭合开关
B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极
D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
【巩固训练】
8. (2021·江苏中考真题)人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意
图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，活
塞筒通过阀门与血管相通，阀门S 只能向外开启，S 只能向内开启，线圈中的电流
1 2
从A流向B时，电磁铁左端是______极，血液会______(选填“流入”或“流出”)
活塞筒，该装置工作时，线圈 AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需
要”)改变。
1. 在右图所示电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片 P向右移动时,弹簧测力计的示
数变小。则下列分析正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极 B.电源左端为“+”极
C.断开开关,弹簧测力计示数为零 D.若滑动变阻器的滑片 P不动,抽去电磁铁的铁
芯,弹簧测力计示数增大
2. (2020·四川自贡)弹簧测力计挂住一条形磁铁置于螺线管的正上方，如图所
示。闭合开关K，弹簧测力计示数将( )A．变小 B．不变 C．变大 D．无法确定
3. (2020·湖北武汉)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计
时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度
达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号下
列说法正确的是( )
A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁右端是N极
C．温度降低到74℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
4. 小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验
时，
(1)可通过观察__________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺
线管的外部磁场与__________的磁场相似。
(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将
开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针
数目，此时调节滑动变阻器是为了__________，来研究__________的关系。
5. (2021·山东东营市·中考真题)为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁
线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如
图甲所示。控制电路中，电压 U ＝3V，定值电阻R ＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度
1 0
变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压 U ＝220V，R ＝836Ω，R ＝44Ω。已知
2 1 2
恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为
4.2×103J/(kg•℃)](1)请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
(2)求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
(3)求工作电路在保温状态下的电功率。
(4)当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水
吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
1. (2021·山东济宁市·中考真题)如图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下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是( )
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
2. (2020·浙江绍兴)下列有关电铃(如图)说法正确的是( )A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
3. (2021·山东烟台市)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光
控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控
并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合
要求的是( )。
A． B． C． D．
4. (2021·湖北十堰市·中考真题)如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力
计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，
滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是( )。
A．电磁铁的磁性逐渐减弱；
B．电磁铁的上端为S极；
C．铁块对地面的压强逐渐变大；
D．弹簧测力计的示数逐渐变大
5. （2022·四川成都）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继
电器，下图是启动或停止空调压缩机的电路示意图，电磁继电器是利用电磁铁控制
工作电路通断的___________（选填“用电器”、“电源”或“开关”），夏天，
空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的
磁性___________，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。6. (2020·山西九年级其他模拟)随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给
农民带来可喜收入．刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控
开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电
磁铁通电工作，电铃响红灯亮．刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一
个，另一个也“没有电”．在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入
电路．
7. (2021·浙江温州市·中考真题)疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此，
小明设计了一款“智能门禁”能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S 闭合，人脸识别成功开关S 闭合，电动机M工作(门打开)警示
1 2
灯不亮；
②若体温异常S 不闭合，人脸识别成功S 闭合，电动机 M不工作且警示灯亮起；
1 2
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S 不闭合，电动机 M不工作且警示灯不亮。
2
(1)下列电路设计符合要求的是______；(可多选)
A． B．
C． D．(2)若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为______
瓦。
1. (2021·山东济宁市)如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入
一段金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是( )。
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
2. (2021·湖北十堰市·中考真题)如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力
计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，
滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是( )
A．电磁铁的磁性逐渐减弱
B．电磁铁的上端为S极
C．铁块对地面的压强逐渐变大
D．弹簧测力计的示数逐渐变大
3. （2022·湖北十堰）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新
闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A
和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选
填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的
上端是 _____极（选填“N”或“S”）。4. （2022·贵州黔东南）某款无接触式 的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温
度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如
图所示，控制电路中R为光敏电阻。闭合S，当手伸向出风口时，R的阻值会
___________（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始
工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44Ω，在额定电压下，烘干一次手用时
10s，则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为___________J，这些热量能使
___________kg（结果保留两位小数）的水温度升高5℃。[
]
5. （2022·江西省） 如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关
S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确
的是（ ）。
A. 通电后电磁铁a端为S极；B. 滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强；
C. 条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力；D. 条形磁体在滑动过程中受到
的摩擦力变小
6. (2020·陕西渭南市·九年级三模)如图是小科设计的汽车尾气中CO排放量的检
测电路，当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R的阻值随
0
CO浓度的增大而减小，电铃应接在_____(选填“B”和“D”或“A”和“C”)之间；当CO浓度升高，电磁铁的磁性_____(选填“增强”或“减弱”)；电磁铁的上
端为_____(选填“N”或“S”)极。
