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第二十章 电与磁
第3 节 电磁铁 电磁继电器
一、单选题
1．（2021·四川成都市·九年级一模）如图所示的电路，将电磁铁（线圈电阻不计）与滑动变阻器串联接入
电路，下列说法正确的是（ ）
A．当开关S拨到 时，电磁铁的左端为S极
B．当开关S拨到 时，小磁针静止时 端为N极
C．当开关S拨到 时，将滑动变阻器的滑片向右滑动，电磁铁的磁性增强
D．保持滑动变阻器滑片位置不变，开关S由 拨到 ，电磁铁的磁性增强
【答案】B
【详解】
A．由图可知，当开关S拨到 时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左
端是N极，右端是S极，故A错误；
B．由磁极间的相互作用可知小磁针静止时，B端为N极，故B正确；
C． 当开关S拨到 ，滑动变阻器的滑片向右滑动时，连入电路中的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性
减弱，故C错误；
D．开关S由 拨到 ，通电螺线管线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱，故D错误。
故选B。
2．（2021·北京朝阳区·九年级期末）小阳同学在研究性学习活动中，通过查阅资料，查到了一种由半导体
材料做成的热敏电阻阻值随温度变化的曲线，如图甲所示。他设计了如图乙所示的温度自动控制装置，其
中R为热敏电阻，已知电磁继电器的线圈电阻R 为50Ω，左侧控制电路的电源电压为6V。当继电器线圈
0
中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸下，右侧工作电路就断开。下列说法中正确的是
试卷第1页，总11页（ ）
A．当控制电路工作时，电磁铁的上端是N极
B．当温度为10℃时，通过控制电路中的电流为12mA
C．该装置可将温度控制在50℃以下
D．用超导体制作电热丝可大大提高它的发热功率
【答案】C
【详解】
A．由电路图可以看出电磁铁的电流由下进上出，根据安培定则可以判定电磁铁的下端是N极。故A错误；
B．如甲图可以看出当温度为10℃时，热敏电阻的阻值为500Ω，电路中的总电阻
通过控制电路中的电流
故B错误；
C．当工作电路断开时，控制电路中的电流
I=20mA=0.02A
则控制电路中的总电阻
温控电阻R与R 串联，所以
0
R=R -R=300Ω-50Ω=250Ω
总 0
查曲线图可知：当R=250Ω时，t=50℃故此温控装置可将温度控制在50℃以下，故C正确；
D．根据焦耳定律，超导体没有电阻就不能产生热量。故D错误。
故选C。
3．（2021·北京朝阳区·九年级期末）图所示的四个实验中，能够说明电动机原理的是（ ）
试卷第2页，总11页A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】
A．此图说明磁体磁极间的相互作用，故A不符合题意；
B．此图说明通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．此图电铃利用电磁铁控制电路的通断，从而敲响铃铛，故C不符合题意；
D．此图说明通电导体在磁场中受到力的作用而产生运动，是电动机的工作原理，故D符合题意；
故选D。
4．（2021·广东深圳市·九年级期末）台阶式自动电梯的运动快慢能根据是否有人乘坐自动调节，其原理是
电梯台阶下连接着一个压敏电阻R，电路可简化为如图所示，压敏电阻R起初阻值很大，但随压力的增大
而迅速减小，从而改变电梯电动机M的转动快慢，已知电梯及压敏电阻的电源电压均恒定，则下列分析正
确的是（ ）
A．当没有人在电梯上时，衔铁与触点2接触，电动机的转速较小
B．当没有人在电梯上时，衔铁与触点1接触，电动机的转速较大
C．当有人站在电梯上时，衔铁与触点2接触，电动机的转速较大
D．当有人站在电梯上时，衔铁与触点1接触，电动机的转速较小
【答案】C
【详解】
当人站在电梯上时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与
试卷第3页，总11页触点2接触，此时电阻R 没有接入电路，电动机两端电压为电源电压，电动机的功率变大，则电动机转速
1
变快；当人走下电梯后，压敏电阻的阻值增大，则控制电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，衔铁被拉起
与触点1接触，此时R 与电动机串联，电动机两端电压变小，电动机的功率变小，则电动机转速变小；综
1
上所述C正确。故选C。
5．（2021·四川成都市·九年级期末）如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿
灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁
没有被吸引。下列做法中合理的是（ ）
A．增加工作电路的电源电压
B．增加控制电路的电源电压
C．减少电磁铁线圈的匝数
D．更换弹性更强的弹簧
【答案】B
【详解】
A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故A不符合题意；
B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，在线圈匝数一定时，可以增强电磁铁的磁性，
能把衔铁吸引，故B符合题意；
C．在电流一定时，减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，电磁铁对衔铁的吸引会更弱，故C不符
合题意；
D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，故D不符合题意。
故选B。
6．（2021·山东九年级期末）下列运用科学方法的实例中，属于“分类法”的是（ ）
A．通过吸起大头针的个数来判断磁体的磁性大小
B．将电流比作水流来研究
C．改变内能的方法分做功和热传递两类
D．根据电功率的定义写出其公式
试卷第4页，总11页【答案】C
【详解】
A．通过吸起大头针的个数来判断磁体的磁性大小属于转换法，故A不符合题意；
B．将电流比作水流来研究，是类比法，故B不符合题意；
C．改变内能的方法分做功和热传递两类，是分类法，故C符合题意；
D．根据电功率的定义写出其的公式，采用的是比值定义法，故D不符合题意。
故选C。
7．（2021·重庆綦江区·九年级期末）下列描述正确的是（ ）
A．如果发现有人触电，应立即断开电源总开关
B．家里长期不使用的电视机，没必要切断电源
C．用磁铁的N极靠近小磁针的S极会相互排斥
D．通电螺线管两端的磁极极性与电流方向无关
【答案】A
【详解】
A．如果发现有人触电，应立即断开电源总开关然后施救，故A正确；
B．为了用电安全和节约用电，家里长期不使用的电视机，要切断电源，故B错误；
C．异名磁极相互吸引，用磁铁的N极靠近小磁针的S极会相互吸引，故C 错误；
D．通电螺线管两端的磁极极性与电流方向有关，故D错误。
故选A。
8．（2021·福建南平市·九年级期末）图是电子警察抓拍系统原理图，若行人违规闯红灯，就会接通摄像系
统电源，“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是（ ）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．行人只要经过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
【答案】C
试卷第5页，总11页【详解】
A．光控开关接收到红光后，压力开关断开，电路中无电流，摄像系统不会自动拍摄，故A错误；
B．若将光控开关和压力开关并联，光控开关接收到红光或压力开关闭合，摄像系统就会自动拍摄，不能
起到相同的作用，故B错误；
C．只有光控开关和压力开关都闭合时电路中才有电流通过，摄像系统才会自动拍摄，故C正确；
D．行人经过埋有压力开关的路口时，如果光控开关没有接收到红光，摄像系统就不会自动拍摄，故D错
误。
故选C。
二、填空题
9．（2021·四川成都市·九年级期末）小亮去超市，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。小亮根据所学的知识，画出如图所示的模拟电路（R是一个压敏电阻）。小亮分析：当
人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，则电磁铁的磁性_______，衔铁与触点“2”接触，电梯电机M的
转速变快；电梯载着小亮匀速上升的过程中小亮的机械能将_______。（以上都选填“增大”、“不变”
或“减小”）
【答案】增大 增大
【详解】
[1]当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性随电
流的增大而增大。
[2]电梯载着小亮匀速上升的过程中小亮的动能不变，重力势能增大，所以机械能将增大。
10．（2021·广东深圳市·九年级期末）通电导线周围存在磁场最早是丹麦物理学家______发现的，地磁场
的N极在地理的______极（选填“南”或“北”）附近。如图所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的
上端相当于磁体的______极，可以观察到左边弹簧______，右边弹簧______（后两空选填“伸长”“不
变”或“缩短”）。电磁铁的磁性与电流方向______（选填“有关”或“无关”）。
试卷第6页，总11页【答案】奧斯特 南 N 伸长 缩短 无关
【详解】
[1]丹麦物理学家奥斯特证实电流周围存在磁场，是世界上第一个发现了电与磁之间联系的科学家。
[2]地磁场与地理的南北极相反，但也并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有差异，所以地
磁场的N极在地理S极附近。
[3][4]根据安培定则可知，A螺线管的上端相当于磁体的N极，不管螺线管的上端极性如何，铁块都会被吸
引，所以左端的铁棒会伸长。
[5]根据安培定则可知，B螺线管的上端相当于磁体的N极，根据同名磁极相互排斥可知，右端的弹簧会缩
短。
[6]电磁铁的磁性与电流方向无关，但是与螺线管上线圈匝数和电流大小有关。
三、实验题
11．（2021·江苏扬州市·九年级期末）冬冬将漆包线（表面涂有绝缘漆的铜线）绕在两个完全相同的铁钉
上，制成了简易电磁铁甲和乙，按如图连接好电路，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，请你结合该实
验中的具体情况，完成下面的内容：
(1)实验中他是通过_______来判定电磁铁磁性强弱的。
(2)滑片P向B端移动时，甲的磁性将_______（变强/变弱/不变）。
(3)流过电磁铁甲的电流_______（大于/小于/等于）电磁铁乙的电流，电磁铁甲、乙磁性强弱不同的原因是
______。
【答案】吸引大头针的数目 变弱 等于 线圈的匝数不同
【详解】
试卷第7页，总11页(1)[1]读图可知，实验时是通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱的，大头针越多，磁性越强。
(2)[2]滑片P向B端移动滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性变弱。
(3)[3][4]图中电磁铁甲、乙串联，电流相同，铁芯相同，线圈匝数不同，所以二者磁性强弱不同。
四、计算题
12．（2020·山东淄博市·九年级一模）梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小明同学设计出一款自动
控制“干衣神器”，可使得衣服快速变干，电路图如图甲所示。控制电路电源电压恒为6V不变，工作电路
电压为220V交流电，热敏电阻Rx的电阻值随温度的变化关系如图乙所示，定值电阻R 的阻值为120Ω，
0
电磁继电器线圈电阻不计，闭合开关S当温度等于、低于60℃时，机器吹热风；当温度高于60℃时，机器
吹冷风。受控电路吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。求：
(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流；
(2)电热丝工作5min放出的热量；
(3)电热丝的阻值。
【答案】(1)0.2A；(2)3×104J；(3)
【详解】
(1)由图知，当温度等于、低于60℃时，机器吹热风，此时衔铁应被吸下，由图象知，此时热敏电阻R＝
x
40Ω，由并联电路特点和欧姆定律可得通过两电阻的电流
所以通过线圈中的最小电流
I=I+I =0.05A+0.15A=0.2A
1 X
(2)由图甲知，吹热风时，电动机和电热丝并联，同时工作
试卷第8页，总11页P ＝P +P ＝120W
热 电热丝 电动机
吹冷风时，只有电动机工作
P ＝P ＝20W
冷 电动机
所以电热丝功率
P ＝P ﹣P ＝120W﹣20W＝100W
电热丝 热 冷
电热丝工作5min放出的热量
Q＝W ＝P t＝100W×5×60s＝3×104J
电热丝 电热丝
(3)由 可得，电热丝电阻
答：(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流为0.2A；
(2)电热丝工作5min放出的热量为3×104J；
(3)电热丝的阻值为484Ω。
五、作图题
13．（2020·四川达州市·九年级其他模拟）如图所示，将研究电磁铁的电路连接完整，要求闭合开关后，
滑动变阻器滑片向右滑动时，永磁体对桌面的压力增大。
【答案】
【详解】
试卷第9页，总11页将滑片向右移动，永磁体对桌面的压力增大，说明永磁体受到的斥力增大，则电路中电流增大，由欧姆定
律可知，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则应该将变阻器下面的接线柱与电磁铁串联接入电路中；根据
同名磁极相互排斥可知，电磁铁下端应为N极，利用安培定则可知电流从电磁铁下方流入、上方流出；如
图所示：
。
六、综合题
14．（2021·广东揭阳市·九年级期末）根据古文《论衡•是应篇》中的记载：“司南之杓，投之于地，其柢
（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上。
(1)如图甲所示，当磁勺在正确指南时，其A端为该磁体的___________（填“N”或“S”）极。
(2)1952年，中国科学院物理研究所尝试制作了一个司南。如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分
布，将磁石的___________（填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨成磁勺的A端。
(3)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁
勺A端总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的______
力影响了实验效果。
(4)为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图丙所示。闭合开关S，磁勺和电磁铁相互
吸引，H为电源的___________填“正”或“负”）极。
(5)历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭。一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作
的磁勺更_______（填“轻”或“重”），从而具有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司
南实物，才能真正下结论。
【答案】S D 摩擦 正 轻
试卷第10页，总11页【详解】
(1)[1]如图甲所示，当磁勺在正确指南时，地理的南极为地磁的北极，根据异名磁极相互吸引可知，其A端
为该磁体的S极。
(2)[2]磁体外部磁感线总是从N极出发再回到S极，如图乙所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将
磁石的D处打磨成磁勺的A端。
(3)[3]将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善，由于力可以改变物体的运动状态，通过降低外力可以改
善实验效果，可知这是因为磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。
(4)[4]为了达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近电磁铁，如图丙所示，闭合开关，磁勺和电磁铁相互
吸引，说明电磁铁下端为N极，根据安倍定则可以判断出电流的流向，再根据电源外部电流由电源正极出
发再回到负极可知H为电源的正极。
(5)[5]由于摩擦力与压力、接触面粗糙度有关，则一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制
作的磁勺更轻，即摩擦力更小，从而具有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才
能真正下结论。
试卷第11页，总11页
