1、专题10 电磁铁与电磁继电器一、电磁铁：（1） 定义电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。（2） 构造电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。（3） 工作原理：电流的磁效应，铁芯被磁化后的磁场与螺线管的磁场叠加，使电磁铁的磁性增强。（4） 特点电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。即电磁铁与永磁体相比的优点：电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制。电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制。电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。应用：电磁继电器、电话二、电磁继电器：结构：控制电路主要由：电磁铁、衔铁、弹簧和低压电源和开关组成
2、；工作电路主要由动触点、静触点、用电器和高压电源组成。工作原理：如图所示，是一个利用电磁继电器来操纵电动机的电路。其中电源E1、电磁铁线圈、开关S1组成的控制电路；而电源E2、电动机M、开关S2和触点、开关S组成工作电路。当S1闭合时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开S1时，电磁铁中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。实质： 由电磁铁控制的开关。特点：A、利用电磁继电器可以实现利用低压电、弱电流控制高压电、强电流的电路。 B、利用电磁继电器可以实现远距离操控和自动控制。典型例题 下列四幅图对应的说法正确的是（
3、）A图甲：通电导线周围存在磁场，将小磁针移走，该磁场消失B图乙：电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强C图丙：改变电流方向并对调磁体的N、S极，导体摆动方向发生改变D图丁：闭合开关后，只要导体在磁场中运动，电路中就一定会有感应电流甲乙丙丁+-解析：A选项，通电导体周围有磁场，磁场的有无与小磁针的有无没有关系，小磁针是用来显示磁场的存在，选项错误。B选项，电流一定，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，选项正确。C选项，同时改变电流方向和磁场方向，通电导体在磁场中受到的作用力方向不改变，所以导体的摆动方向不改变，选项错误。D选项，要产生感应电流，导体必须做切割磁感线运动，如果导体平行于磁感线运动
4、，不会有感应电流产生，选项错误。答案：B针对练习1 在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（ ） A灯亮，电铃响 B灯亮，电铃不响 C灯不亮，电铃不响 D灯不亮，电铃响针对练习2 某课外兴趣小组学习了电磁继电器以后，制作了如图所示的“自动保温控制电路”。（1）已知热得快的功率为800W；水的质量为4kg，水的初温为20；若要使最高温度达到80；水需要吸收的热量是多少？假设加热效率为80%，则加热时间是多少？（水的比热容为4.2103 J/（kg）（2）该温控电路的原理是接通220V的电源，电磁继电器常闭触点，使热得快通电，给水加热；当达到一定温度时，电磁铁磁性变
5、强吸引衔铁；警报器响起。当温度降低时，电磁铁磁性变弱，热得快又重新开始工作，起到保温的效果。双金属片在电路中的作用相当于 ；当警报响起时，发光二极管的状态是 （发光/不发光）发光二极管针对练习3 如图所示的探究实验装置中不能完成探究内容的是（）3、.B 解析：物理上进行探究实验经常用到的方法有“控制变量法”和“转换法”，根据控制变量法的思想对各个选项进行判断，从而解答本题. A.分别将同名或异名磁极相互靠近，根据两者之间的相互作用，从而得出磁极间相互作用的规律，因此A选项可以完成探究内容，不符合题意；B.要探究磁性强弱与电流大小的关系要求控制线圈的匝数不变，改变电流的大小，通过观察吸引大头针数
6、目的多少来判断磁性的强弱，而图中，电流的大小无法改变，即B选项不能完成探究内容，符合题意；C.当导体中通过电流时，可以通过观察磁针是否转动来判断导体周围是否存在磁场，因此C选项可以完成探究内容，不符合题意；D.感应电流产生的条件是：（1）导体是闭合电路的一部分导体；（2）导体在磁场中做切割磁感线运动；D选项能完成探究内容，不符合题意；本题答案选B. 1、如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片向右移动，电磁铁磁性将 (选填“增强”或“减弱”)，在图中标出电磁铁的N、S极。1、增强 2、如下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，当温度 （选填“升高”或“降低”）时，
7、水银与金属丝相接触时，电磁铁所在的电路就会_。电铃响，发出报警信号。2、升高；接通. 解析：温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化，从而可以控制左侧控制电路的接通，实现自动控制温度自动报警器的工作过程是：当温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀，水银液柱上升，当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使触点与上面断开，与下面连通，此时电铃响，发出报警信号3、如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，当开关S闭合后，且滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是小灯泡亮度 （选填“增强”或“减弱”），弹簧长度（选填“变长”或“缩短”）。4、小红在码头
8、附近游玩时看到正在工作的电磁起重机，他的主要部件是电磁铁，与永磁体相比，它的优点是： （写出一条）你知道电磁铁还有那些应用，请举出一例： 4、磁性的有无可以控制、磁性的强弱可以控制、极性可以控制；电铃、空气开关、电磁继电器解析：电磁铁的优点：磁性有无可以通过通断电来控制；磁性强弱可以控制；电磁铁的极性可以控制；电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器，空气开关等电磁起重机的主要部件是电磁铁，与永磁体相比，它的优点是：磁性的有无可以通过电流的通断来控制；磁性的强弱可以通过改变电流的强弱来控制；极性可以通过改变电流的方向来控制；电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器，空气开关等5、如图所示，为电
9、磁铁和永磁体相互作用产生的磁场，请根据图中磁感线的方向标出永磁体A 右端的磁极和电磁铁电源的“+ ”、“一”极。5、如图所示：6、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。（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_ （填“增加”或“减少”），说明电流越_，电磁铁磁性越强。（2）根据图示的情境可知，_（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_，电磁铁磁性越强。（3）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的 极。（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_。（2分）6、（1）增加；大；（2）甲；线圈匝数越多；（3）S；
10、（4）大头针被磁化，同名磁极相互排斥解析：（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；（2）由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，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；（3）根据右手螺旋定则，乙铁钉的上端是电磁铁的S极；（4）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散 1、【山东省日照市2014年中考物理试卷】如图所示，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）A电流表读数变小B电磁铁的磁性增强C电路总电阻变小D弹簧测
11、力计示数变小2.【湖北省孝感市2015年中考物理试题】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3.【湖北省荆门市2015年初中毕业生学业水平考试】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
12、大3.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B。4.【山东省德州市2015中考物理试题】如图所示，电路中Rx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_。4. 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
13、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。5.【江苏省宿迁市2015年中考物理试题】右图是小华设计的一种节能电梯工作原理图，R是一个力敏电阻，当电梯上无人时，力敏电阻受到的压力变小，阻值变大，电磁铁的磁性变 ，触点3与触点 （选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变小，电梯变慢，从而达到节能目的.35.弱 1解析：电磁铁的磁性随电流的增大而增大，当压力变小，阻值变大时，电流会变小，所以电磁铁的磁性变弱，触点3上移与触点1接触电动面与电阻R1串联，电阻增大，电流变小，所以电动机转速变慢。6.【辽宁省沈阳市2015年初中学生学业考试】下水井盖的丢失给人们出行带来了
14、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。7.【福建省莆田市2015年初中毕业（升学）考试试卷】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。7.强
15、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。8、【江西省南昌市2014年初中毕业暨中等学校招生考试】家庭电路中常用带有开关的移动插座，插座上的开关与插座是 联，插座与插座之间是 联，如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁，闭合开关，将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，A弹簧的长度将 ，B弹簧的长度将 （选填“伸长”、“缩短”或“不变”）9、【山东省东营市2014年初中学 生学业考试物理试题】学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示分电器的作用是把220V的
16、交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出220V的供电线路有电和停电时蓄电池、灯泡的工作状态分别是 9、开路和通路 解析：在220V照明电源正常情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，此时，电磁铁吸引衔铁，将灯泡与蓄电池所在电路形成开路，灯泡不发光；当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在的电路形成通路，灯泡发光，从而实现自动应急照明10、【贵州省黔东南州2014年中考物理试卷】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、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种方法的是 A、认识电压时，我们可以用水压来类比B、用光线来描述光通过的路径C、把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动D、用斜面小车研究阻力对物体运动的影像（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图甲所示的情景：接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景，比较图甲和乙，可知 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”）磁性越强
