人教版（2024）九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器当堂达标检测题

这是一份人教版（2024）九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器当堂达标检测题，共21页。试卷主要包含了电磁铁，电磁继电器，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

一、电磁铁
1、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。电磁铁的铁芯是软磁性材料。
2、工作原理：电流的磁效应。
3、通电螺线管插入铁芯后磁性加强的原因：铁芯被磁化，使磁性加强。
4、影响电磁铁磁性强弱的因素：
（1）电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
（2）匝数一定，电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）电流一定，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
（4）插入铁芯电磁铁的磁性会更强。
5、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验电路图：用吸引大头钉个数显示磁性强弱。（转换法）
电磁铁应用：电磁起重机、电磁继电器、电冰箱、吸尘器、电动机、发电机、洗衣机。
二、电磁继电器
1、概念：用低电压弱电流控制高电压强电流设备。
2、实质：一种由电磁铁控制的开关。
3、工作原理图：
必刷易错题型
一、选择题
1．（2022•洛阳模拟）如图所示的四个装置中不属于电磁铁应用的是（ ）
A．悬浮地球仪B．电磁起重机
C．电铃D． 水位报警器
2．（2022•自贡模拟）许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
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
3．（2022•广州模拟）如图，把一根包有绝缘层的导线绕在铁钉上，把导线两端的绝缘层刮去，接上干电池后，铁钉（ ）
A．有磁性
B．会熔化
C．有电流流过
D．两端对小磁针北极都有吸引力
4．（2022•淄博模拟）如图所示电路中，闭合开关，向某一方向移动滑动变阻器的滑片时，弹簧测力计的示数增大，则（ ）
A．螺线管上端是S极，滑片P向左移动
B．螺线管上端是S极，滑片P向右移动
C．螺线管上端是N极，滑片P向左移动
D．螺线管上端是N极，滑片P向右移动
5．（2022•常州模拟）小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质，只用该装置，以下结论无法探究的是（ ）
A．线圈匝数越多，磁性越强
B．线圈电流越大，磁性越强
C．拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
D．改变电流方向，磁场方向改变
6．（2021•宁波期末）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．底座对桌面的压强大小不变
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
7．（2022•衡水模拟）如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
8．（2022•湘潭模拟）小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度增强，控制电路的电流变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A和B两接线柱之间
9．（2022•南京模拟）如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（ ）
A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光
C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1
10．（2022•遵义模拟）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（ ）
A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
11．（2022•武汉模拟）小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（ ）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
12．（2021•杭州期末）人工心脏泵能短时间代替心脏工作，其结构如图所示。线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。关于人工心脏泵，下列说法正确的是（ ）
A．电流从线圈A端流入时，血液流入泵室
B．电流从A端流入时，活塞向右移动
C．线圈AB中应通入大小方向都不变的直流电
D．人工心脏泵跳动的频率由线圈中电流的大小决定
二、填空题
13．（2021•长春期末）内部带铁芯的螺线管叫 。电磁铁的优点很多，它的磁性有无可以由 来控制；电磁铁的磁性强弱可以由 来控制；电磁铁的南北极可以由 来控制，使用起来很方便。在电流一定时，螺线管的匝数越多，它的磁性越 。
14．（2022•大连模拟）朝安路某拆除工地上，一机车举着大铁砣在废墟上检拾废钢筋，如图所示。根据所学知识判断：“大铁砣”应是一块 ， 时在废墟上捡拾吸住废钢筋，然后举至运输车车厢上方 放下废钢筋。
15．（2022•连云港模拟）如图螺线管的上方放置了一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置了一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，小磁针的周围 （选填“存在”或“不存在”）磁感线，当小磁针静止时它的右端为 （选填“S”或“N”）极，当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
16．（2022•兰州模拟）如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为 极，小磁针静止时，A端是 极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
17．（2022•成都模拟）如图是由电磁铁P等构成的空气自动开关的原理图，当电路由于 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性 （选填：“增强”、“减弱”、“不变”），吸引衔铁Q的力
（“变大”、“变小”、“不变”），使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。
18．（2022•湛江模拟）如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性 （填“增强”或“减弱”），将 吸下，抢跑指示灯 （填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。
三、实验探究题
19．（2022•天津模拟）小宇将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）根据实验现象，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，当温度逐渐升高时，磁铁的 减弱直至消失，无法 （填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警；
（2）爸爸认为小宇设计的温度报警器有不足之处，他给小宇设计了如图丙所示的温度报警器，图丁是其中电磁铁的放大图，请根据图丙，将图丁中的电流方向、电磁铁的N、S极标注出来；
（3）请你简单叙述图丙报警器的工作过程，并写出与图乙方案相比有什么优点：
工作过程： ；
优点： 。
20．（2022•南京模拟）磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小聪设计了如图1所示的电路，图甲中电源电压为6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。
（1）当只闭合S2时，通电螺线管的左端为 极；
（2）当闭合S1和S2，图1乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时，小超发现图1甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R的阻值变 ，电磁铁的磁感应强度变 ；
（3）闭合开关S1和S2，保持滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R，测出R离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表，请计算s＝5cm时，B＝ T；
（4）通过表格数据可以得出：磁感应电阻与电磁铁距离越远，磁感应强度越 。s/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.6
0.51
0.20
20.3 电磁铁 电磁继电器 同步易错题集
高频考点梳理
一、电磁铁
1、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。电磁铁的铁芯是软磁性材料。
2、工作原理：电流的磁效应。
3、通电螺线管插入铁芯后磁性加强的原因：铁芯被磁化，使磁性加强。
4、影响电磁铁磁性强弱的因素：
（1）电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
（2）匝数一定，电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）电流一定，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
（4）插入铁芯电磁铁的磁性会更强。
5、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验电路图：用吸引大头钉个数显示磁性强弱。（转换法）
电磁铁应用：电磁起重机、电磁继电器、电冰箱、吸尘器、电动机、发电机、洗衣机。
二、电磁继电器
1、概念：用低电压弱电流控制高电压强电流设备。
2、实质：一种由电磁铁控制的开关。
3、工作原理图：
必刷易错题型
一、选择题
1．（2022•洛阳模拟）如图所示的四个装置中不属于电磁铁应用的是（ ）
A．悬浮地球仪B．电磁起重机
C．电铃D． 水位报警器
解：A、悬浮地球仪，因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的；没有用到电磁铁；
B、电磁起重机当通电时，电磁铁有磁性，会将铁等物质吸引；当断电时，电磁铁没有磁性，铁等物质会被放下；是应用了电磁铁；
C、电铃通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声。应用了电磁铁；
D、水位报警器的控制电路中，当水位达到A处，即可将控制电路接通，电磁铁由电流通过，将衔铁吸下接通红灯而报警，故应用了电磁铁。
答案：A。
2．（2022•自贡模拟）许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁
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
解：A、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；
B、电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，所以电磁继电器中的磁体，不能使用永磁铁，故B错误；
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故C错误；
D、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确。
答案：D。
3．（2022•广州模拟）如图，把一根包有绝缘层的导线绕在铁钉上，把导线两端的绝缘层刮去，接上干电池后，铁钉（ ）
A．有磁性
B．会熔化
C．有电流流过
D．两端对小磁针北极都有吸引力
解：A、当接上干电池后，导线中就有了电流，电流周围会产生磁场，铁钉在电流磁场的作用下就会被磁化，因而具有了磁性，故选项A正确；
B、电流通过导线时，产生的热量是非常小的，而铁钉的熔点又非常的高，所以铁钉不会被熔化，故选项B错误；
C、因为导线的外面有绝缘层，所以铁钉中没有电流通过，故选项C错误；
D、铁钉被磁化后，两端分别是两个磁极，根据右手螺旋定则可以判定，铁钉的右端是N极，左端是S极。则铁钉的右端对小磁针的北极有排斥力，故选项D错误。
答案：A。
4．（2022•淄博模拟）如图所示电路中，闭合开关，向某一方向移动滑动变阻器的滑片时，弹簧测力计的示数增大，则（ ）
A．螺线管上端是S极，滑片P向左移动
B．螺线管上端是S极，滑片P向右移动
C．螺线管上端是N极，滑片P向左移动
D．螺线管上端是N极，滑片P向右移动
解：（1）由图可知，开关闭合后，由安培定则可知，螺线管上端是N极，
滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性变强。
（2）通电螺线管的磁性变强，对铁块的吸引力变大，弹簧测力计的示数就变大。
故选项ABD错误，C正确。
答案：C。
5．（2022•常州模拟）小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质，只用该装置，以下结论无法探究的是（ ）
A．线圈匝数越多，磁性越强
B．线圈电流越大，磁性越强
C．拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
D．改变电流方向，磁场方向改变
解：
A、由图可知，两电磁铁串联，通过的电流相同，右边电磁铁线圈匝数比左边电磁铁多，吸引的大头针多，说明右边电磁铁的磁性强；因此用该装置，可以探究“线圈匝数越多，磁性越强”，故A不符合题意；
B、由图可知，当向左移动滑片时，连入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，电流变大；对同一个电磁铁进行观察，可以发现该电磁铁吸引的大头针数目明显增多，可以探究“线圈电流越大，磁性越强”，故B不符合题意。
C、电磁铁中线圈磁场和被磁化的铁芯共同作用形成的一个磁场，若将线圈的铁钉拔出，磁性大大减弱，通过线圈中的铁钉吸引大头针数目的多少，可以探究“拔出线圈中的铁钉，磁性变弱”，故C不符合题意。
D、改变电流方向，两个电磁铁仍然具有磁性，仍然可以吸引大头针，不能体现磁场方向的改变，故D符合题意。
答案：D。
6．（2021•宁波期末）如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．底座对桌面的压强大小不变
C．要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D．要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
解：A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A错误；
B、影响压强的因素是压力和受力面积，当浇水后重力变大，磁力也变大，对桌面的压力也变大，根据p＝在压力变大，受力面积不变时，压强变大，故B错误；
C、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；
D、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流，故D正确。
答案：D。
7．（2022•衡水模拟）如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
解：A、电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据安培定则判断出A端为N极，说法正确，不符合题意；
B、电磁铁向下吸引衔铁时，弹性片弯曲发生形变具有弹性势能，说法正确，不符合题意；
C、声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，说法正确，不符合题意；
D、小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，电路断开，电磁铁没有磁性，说法错误，符合题意。
答案：D。
8．（2022•湘潭模拟）小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度增强，控制电路的电流变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A和B两接线柱之间
解：
A、由图可知，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；
B、当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变大，故B错误；
C、当光照强度减弱时，光敏电阻的阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变小，电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关，电流减小，则磁性变弱，故C错误；
D、光线较暗时，光敏电阻的阻值大，则控制电路中的电流小，电磁铁的磁性弱，衔铁在弹簧的作用下被拉起，灯泡自动发光，说明灯泡在A和B两接线柱之间，故D正确。
答案：D。
9．（2022•南京模拟）如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（ ）
A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光
C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1
解：
A、开关控制灯泡时，开关接在火线上，所以受控电路中导线a端应连接照明电路的火线，故A正确；
B、如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光，故B错误；
C、当光照强度增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电阻关系可知，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，控制电路的功率变大，故C正确；
D、由题知，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图可知此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，根据I＝可知控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律可知，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R1，故D正确。
答案：B。
10．（2022•遵义模拟）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（ ）
A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
解：据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用；
答案：C。
11．（2022•武汉模拟）小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（ ）
A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合
B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作
C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录
D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
解：A、B、因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；在接收到绿光时，光控开关断开，指示灯发光，电控照相机不工作，所以说法均正确；
C、根据欧姆定律I＝得：电路中的总电阻R总＝＝＝100Ω，
压敏电阻的阻值为：R＝100Ω﹣10Ω＝90Ω
查图可知，当R＝90Ω时，压敏电阻所受的压力F＝4000N，
根据G＝mg得：m＝＝＝＝400kg，
因此，只有质量大于400kg的车辆违规时才会被拍照记录，该说法正确；
D、分析图乙可知，当压力F越小时，电阻R越大，如果再串联一个电阻，根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到0.06A，电磁铁不能有效控制衔铁，则不能达到给违规车辆拍照的目的，因此该说法不正确，符合题意。
答案：D。
12．（2021•杭州期末）人工心脏泵能短时间代替心脏工作，其结构如图所示。线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。关于人工心脏泵，下列说法正确的是（ ）
A．电流从线圈A端流入时，血液流入泵室
B．电流从A端流入时，活塞向右移动
C．线圈AB中应通入大小方向都不变的直流电
D．人工心脏泵跳动的频率由线圈中电流的大小决定
解：
AB、电流从线圈A端流入过程中，根据安培定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入，故A正确，B错误；
C、线圈AB中若通入直流电，根据图结合题意可知，活塞只能向一个方向移动，完不成泵血任务，因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即：活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去，故C错误；
D．图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，交流电电流方向改变的快慢影响跳动次数，与电流大小无关，故D错误。
答案：A。
二、填空题
13．（2021•长春期末）内部带铁芯的螺线管叫 电磁铁 。电磁铁的优点很多，它的磁性有无可以由 电流的通断 来控制；电磁铁的磁性强弱可以由 电流大小 来控制；电磁铁的南北极可以由 电流方向 来控制，使用起来很方便。在电流一定时，螺线管的匝数越多，它的磁性越 强 。
解：内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁；电磁铁的优点很多，它的磁性有无可以由电流的通断来控制；电磁铁的磁性强弱可以由电流大小和线圈匝数来控制；电磁铁的南北极可以由电流方向来控制，使用起来很方便。在电流一定时，螺线管的匝数越多，它的磁性越强。
答案：电磁铁；电流的通断；电流大小；电流方向；强。
14．（2022•大连模拟）朝安路某拆除工地上，一机车举着大铁砣在废墟上检拾废钢筋，如图所示。根据所学知识判断：“大铁砣”应是一块 电磁铁 ， 通电 时在废墟上捡拾吸住废钢筋，然后举至运输车车厢上方 断电 放下废钢筋。
解：大铁砣”应是一块电磁铁，通电时，有磁性，在废墟上捡拾吸住废钢筋，然后举至运输车车厢上方断电，无磁性，废钢筋受到重力作用而落下。
答案：电磁铁；通电；断电。
15．（2022•连云港模拟）如图螺线管的上方放置了一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置了一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，小磁针的周围 不存在 （选填“存在”或“不存在”）磁感线，当小磁针静止时它的右端为 N （选填“S”或“N”）极，当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力大小将 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
解：
（1）磁感线一种理想化的物理模型，实际上并不存在，磁场不是由磁感线组成的。
（2）电流从螺线管的左侧流入，右侧流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。
（3）当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，依据二力平衡条件，故铁块受到的摩擦力将变小。
答案：不存在；N；变小。
16．（2022•兰州模拟）如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为 N 极，小磁针静止时，A端是 N 极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性 减弱 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。
解：（1）伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知，小磁针的A端是N极；
（2）在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。
答案：N；N；减弱。
17．（2022•成都模拟）如图是由电磁铁P等构成的空气自动开关的原理图，当电路由于 短路 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性 增强 （选填：“增强”、“减弱”、“不变”），吸引衔铁Q的力 变大 （“变大”、“变小”、“不变”），使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。
解：因为家庭电流中电流过大的原因有：短路或总功率过大；因此无论什么原因导致电流过大时，电磁铁的磁性都会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。
答案：短路；增强；变大。
18．（2022•湛江模拟）如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性 增强 （填“增强”或“减弱”），将 衔铁 吸下，抢跑指示灯 L2 （填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。
解：
由图知，工作人员闭合开关S1，S2，左侧电路接通，但压敏电阻阻值较大，根据欧姆定律可知电路中电流很小，电磁铁的磁性很弱，不会将衔铁吸下来，右侧电路发令指示灯L1接通，运动员抢跑后，压敏电阻阻值变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，则通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强，将上方的衔铁吸下，此时，发令指示灯L1熄灭，抢跑指示灯L2接通，故L2亮，可判定运动员抢跑。
答案：增强；衔铁；L2。
三、实验探究题
19．（2022•天津模拟）小宇将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）根据实验现象，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，当温度逐渐升高时，磁铁的 磁性 减弱直至消失，无法 吸引 （填“排斥”或“吸引”）弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警；
（2）爸爸认为小宇设计的温度报警器有不足之处，他给小宇设计了如图丙所示的温度报警器，图丁是其中电磁铁的放大图，请根据图丙，将图丁中的电流方向、电磁铁的N、S极标注出来；
（3）请你简单叙述图丙报警器的工作过程，并写出与图乙方案相比有什么优点：
工作过程： 当温度上升到80℃时，控制电路接通，电路中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使得电铃的电路接通，电铃发出响声 ；
优点： 丙方案可以设定报警的具体温度 。
解：（1）由图甲可知，磁体的右端吸引了较多的铁钉，磁体的磁性很强，用酒精灯将磁铁加热一段时间后，当磁铁被烧红时，发现有铁钉下落，磁铁的磁性减弱。实验表明磁铁的温度越高，磁性越弱，高温下可以消磁；
由图乙可知，磁体开始时具有磁性吸引弹簧开关，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关在弹力作用下向下恢复原状，工作电路接通，电铃工作发出报警信号；
（2）由丙图可知电磁铁线圈中电流从电磁铁的右端流入，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极，如下图所示：
；
（3）由丙图左侧控制电路中的温度计的触点可知，当温度上升到80℃时，水银柱上升至触点，控制电路接通，控制电路中有电流，电磁铁线圈中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，工作电路中开关闭合，电铃发出响声。
通过对比乙丙实验设计，图丙报警器可以设定具体的报警温度，而乙图设计难以设定具体的报警温度。
答案：（1）磁性；吸引；（2）；（3）当温度上升到80℃时，控制电路接通，电路中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使得电铃的电路接通，电铃发出响声；丙方案可以设定报警的具体温度。
20．（2022•南京模拟）磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是T。为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小聪设计了如图1所示的电路，图甲中电源电压为6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2所示。
（1）当只闭合S2时，通电螺线管的左端为 N 极；
（2）当闭合S1和S2，图1乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时，小超发现图1甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R的阻值变 大 ，电磁铁的磁感应强度变 大 ；
（3）闭合开关S1和S2，保持滑片P不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感应电阻R，测出R离电磁铁左端的距离s与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如表，请计算s＝5cm时，B＝ 0.40 T；
（4）通过表格数据可以得出：磁感应电阻与电磁铁距离越远，磁感应强度越 小 。
解：
（1）根据右手螺旋定则可判断，通电螺线管的左端为N极；
（2）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，变阻器接入电路的电阻变小，通过电路的电流变大，电磁铁的磁感应强度变大，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感应电阻R的电阻变大；
（3）s＝5cm时，由表格数据可知此时电流表示数是30mA，
由欧姆定律可得，此时磁感应电阻的阻值：R＝＝＝200Ω，由图2可知，对应的磁感应强度B＝0.40T；
（4）综合以上实验数据，分析（3）中的表格数据可以得出：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越小。
答案：（1）N；（2）大；大；（3）0.40；（3）小。
s/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.6
0.51
0.20