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人教版九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器导学案及答案
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这是一份人教版九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器导学案及答案，共36页。学案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感等内容，欢迎下载使用。
20.3 电磁铁 电磁继电器
学习目标
一、知识与技能
1.能描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理。
2.能通过实验得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
3.能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
二、过程与方法
通过实验探究，培养学生敢于表达自己观点的科学态度。
结合生活实例，通过探讨和理论分析来学习物理知识。
三、情感、态度与 价值观
养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据地怀疑、大胆想象的科学态度。
培养学生“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识。
学习过程
一）、知识点梳理
知识要点一 电磁铁
插有铁芯的通电螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫作电磁铁。
电磁起重机的主要部件之一是电磁铁（如图所示）。
知识要点二 电磁铁的磁性
典型探究—探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
设计目的：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
探究装置：
探究方法：（1）调整变阻器的滑片，改变电路中的电流大小。观察通入不同大小的电流时，电磁铁吸引小铁钉的数目有什么变化（如图实验装置乙、丙）；
（2）两螺线管中通过的电流相同时，比较不同匝数电磁铁的磁性强弱（如图实验装置丁）
探究方法：转换法、控制变量法
探究结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强
【拓展】
电磁铁的铁芯要用软铁不能用钢。因为电磁铁在使用时，不仅要求磁性随电流的大小变化而变化，而且要求能通过电流的通断来控制其磁性的有无。软铁容易被磁化，磁性也容易消失，而钢被磁化后磁性不会立即消失。
知识要点 三 电磁继电器
1.原理。
继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2.电磁继电器的结构。
电磁继电器由电磁铁（A）、衔铁（B）、弹簧（C）、触点（D）组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成（如图所示）。有了电磁继电器，人们就可以安全、方便地操纵大型机械了。
3.电磁继电器的应用。
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。
学习检测
例1．在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
练1.1．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（ ）
A． B．C．D．
【答案】C
【解析】A．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故A不符合题意；
B．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故B不符合题意；
C．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向正确，故C符合题意；
D．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针在螺线管的内部，则小磁针的N极指向左端，故D不符合题意。
故选C。
练1.2．如图甲所示，通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用右手螺旋定则来判断；环形电流可以们作是一匝线圈，如图乙所示：在丙图中，把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上，平行靠近放置且保持静止状态，当两线圈通入如图丙所示方向相反的电流时，则两个线圈A和B将（ ）
A．彼此远离 B．彼此靠近
C．距离保持不变 D．无法判断
【答案】A
【解析】根据安培定则，A线圈左端为N极、右端为S极，B线圈左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈A和B会相互排斥，彼此远离，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
练1.3．如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（ ）
A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转
B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小
【答案】D
【解析】A．由安培定制可知，通电螺线管的右端为N极，小磁片的左端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，仪表指针向左偏转，故A错误；
B．若将电源正负极对调，电流方向改变，磁场方向改变，仪表指针偏转方向也会改变，故B错误；
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，电源电压不变，电阻不变，因此电路中电流不变，线圈匝数增加，则磁性增强，排斥力变大，仪表指针偏转角度变大，仪表示数变大，故C错误；
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，电源电压不变，电阻增大，电流减小，则磁性减弱，排斥力变小，仪表指针偏转角度变小，仪表示数变小，故D正确。
故选D。
练1.4．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
【答案】A
【解析】A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，故A正确；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。
故选A。
练1.5．如图所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管右端为N极
B．电源左端为正极，右端为负极
C．发光二极管极接点，极接点
D．图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
【答案】C
【解析】A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，故A错误；
B．根据安培定则可知，当通电螺线管的左端为N极时，螺线管上的电流方向向上，因为电流是从电源正极流出的，所以电源右端为正极，左端为负极，故B错误；
C．发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光，所以发光二极管极接点，极接点，故C正确；
D．磁感线的方向是从N极到S极，所以图中P处磁感线的方向从螺线管左端到右端，故D错误。
故选C。
练1.6．当开关 S 闭合，电路中滑动变阻器的滑片 P 逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．此过程中，螺线管的右端为 S 极
B．条形磁铁受到桌面的摩擦力方向向右，且大小始终不变
C．若将条形磁体从中间截断，剩余部分对桌面的压强变大
D．该实验装置不能探究电磁铁磁性与电流大小的关系
【答案】D
【解析】A．用右手握住螺线管，四只环绕的方向是电流方向，那么大拇指所指的方向就是螺线管的N极，即螺线管右端为N极，故A错误 ；
B．螺线管的N极与条形磁铁的S极异名磁极相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的引力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的；当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐增大，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小，则磁场逐渐变弱，条形磁铁受到电磁铁的引力逐渐变小，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力也会逐渐变小，故B错误；
C．若将条形磁体从中间截断，剩余部分的质量减小，受力面积减小，条形磁体对桌面的压强不变，故C错误；
D．当开关 S 闭合，电路中滑动变阻器的滑片 P 逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，摩擦始终为静摩擦，我们无法知道摩擦力的大小，也就无法知道螺线管磁性的强弱，则不能探究电磁铁磁性与电流大小的关系，故D正确。
故选D。
练1.7．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止，下列说法正确的是（ ）
A．电源“+”极为c端
B．磁体A的右端为N极
C．小磁针的a端为S极
D．小磁针所在位置没有磁场，所以小磁针处于静止
【答案】A
【解析】ABC．由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以左边磁体A为S极，右边通电螺线管的左端为S极，则右端N极；根据磁极之间的作用规律，小磁针的a端为N极、b端为S极；由安培定则可知，大拇指指向右端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从螺线管的左边流入、右边流出，则c为正极、d为负极，故A正确，B错误，C错误；
D．小磁针所在位置有磁场，所以小磁针受到磁场力的作用处于静止状态，故D错误；
故选A。
例2．通电螺线管外部的磁感线是从N极出发，回到S极。而磁感线又是闭合的曲线。由此可以推知：通电螺线管内部的磁感线是（ ）
A．从N极出发，回到S极 B．从S极出发，回到N极
C．没有磁场，也没有磁感线 D．以上情况都有可能
【答案】B
【解析】磁感线是理想化的物理模型，且磁感线是闭合的曲线，磁体外部磁感线是从N极出发回到S极，则在磁体的内部其方向是相反的，从S极出发，回到N极。
故选B。
练2.1．如图所示，在电磁铁正上方用弹篑挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变短
B．电流表示数变小，弹簧长度变长
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．电流表示数变小，弹簧长度变短
【答案】A
【解析】电流由下方流入，则由安培定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以，两磁铁同名相对，相互排斥；当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，此时条形磁铁受向上的力增强，弹簧长度变短。
故选A。
练2.3．如图所示，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向标注均正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】首先根据右手螺旋定则判断通电螺线管的NS极，然后可知磁感线方向，利用磁极间的相互作用规律判断小磁针N极的指向。
AB．由图知，四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同，且电流从左方流入、右方流出，根据安培定则，伸出右手，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则大拇指指向通电螺线管的左端为S极，螺线管的右端为N极；在磁体外部，磁感线方向由N极指向S极，则磁感线方向向左，故AB错误；
CD．由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左下端为S极，右上端为N极，故C正确，D错误。故选C。
练2.4．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N B．通电螺线管外S点磁场的方向向左
C．小磁针顺时针旋转90° D．小磁针逆时针旋转90°
【答案】C
【解析】A．由图可知，开关闭合后，电流从螺线管右端流入，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极、右端为S极，故A错误；
B．在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极的，则通电螺线管外S点的磁感线方向向右，即该点磁场方向向右，故B错误；
CD．因通电螺线管右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针将顺时针转90°，故C正确，D错误。故选C。
练2.5．如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是（ ）
A．a、b、c B．a、b C．a、c D．b、c
【答案】D
【解析】根据安培定则可以判断，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，画出通电螺线管周围的经过各小磁针的磁感线，则小磁针N极的指向与该点磁感线方向一致，从而判断出小磁针在b、c是正确的，故ABC错误，D正确。
故选D。
例3．下列所示的各图中，不正确的是（ ）
A．光的反射
B．灯丝电阻的I-U图像
C．电灯的安装
D．电源的上端为负极
【答案】D
【解析】A．由图可知，光发生反射时入射角等于反射角，故A正确，A不符合题意；
B．由图可知，图像的横坐标为电压U，纵坐标为电流I，灯丝电阻随两端电压增大而增大，是灯丝电阻的I-U图像，故B正确，B不符合题意；
C．电灯正确的接法是：零线进电灯，经由电灯通往开关，开关的另一端与火线连接，故C正确，C不符合题意；
D．由小磁针的指向可知螺线管的上部为N极，则由安培定则可以判断出电源的上端为正极，故D错误，D符合题意。故选D。
练3.1．绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
【答案】D
【解析】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极，A端为S极；在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（A）指向南，螺线管的N极（B端）指向北。
故选D。
练3.2．图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向错误的是（ ）
A．B． C．D．
【答案】C
【解析】AB．磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极，故AB正确，不符合题意；
C．图中磁感线的方向都是从S极出发，故C错误，符合题意；
D．电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知通电螺线管的右端是N极，磁感线从螺线管的右端出发回到左端，故D正确，不符合题意。
故选C。
练3.3．如图所示为用细铁屑描述通电螺线管周围磁场的实验现象，此实验说明（ ）
A．磁感线是真实存在的 B．磁感线是可以相交的
C．通电螺线管的内部也有磁场 D．通电螺线管周围的磁场分布在同一平面内
【答案】C
【解析】A．磁感线是科学家为了形象、直观的研究磁场，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的．故A不符合题意；
B．由图可知：磁感线是不可以相交的，故B不符合题意；
C．通电螺线管的周围有磁场，内部也有磁场，故C符合题意；
D．由图可知：通电螺线管周围的磁场分布不在同一平面内，故D不符合题意．
练3.4．某同学学习磁现象后，画出了以下四幅图，其中正确的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．在磁体外部，磁感线从N极出发指向S极，而图中是从S极指向N极，故A错误；
B．两磁铁都为N极，磁感线的方向都应从N极出发指向S极，故B错误；
C．电流由左端进，右端出，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端为N极，故C正确；
D．右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则右端为N极，故D错误．
练3.5．如图所示，根据小磁针的指向，对电磁铁的N、S极和电源的正、负极判断正确的是（ ）
A．a端是电磁铁的N极，c端是电源正极
B．b端是电磁铁的N极，d端是电源正极
C．a端是电磁铁的N极，c端是电源负极
D．b端是电磁铁的N极，d端是电源负极
【答案】C
【解析】图中小磁针N极向左，据磁体间的相互作用规律可知，电磁铁的b端是S极，a端是N极；由安培定则可知电流由电磁铁的右侧流入，即电源右侧d为正极，c端是负极，故C正确，ABD错误。
练3.6．下列说法错误的是
A．通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似
B．通电螺线管两端相当于条形磁体的两个磁极
C．通电螺线管中的电流方向改变时，其两端的极性不变
D．通电螺线管中的电流大小改变时，其两端的极性不变
【答案】C
【解析】通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断．
A、通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场相似，故A正确，不符合题意；
B、螺线管的两端的磁性最强，相当于条形磁铁的两极，故B正确，不符合题意；
C、通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，因此通电螺线管中的电流方向改变时，其两端的极性改变，故C错误，符合题意；
D、通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，与电流大小无关，因此通电螺线管中的电流大小改变时，其两端的极性不改变，故D正确，不符合题意．
故选C．
练3.7．如图中通电螺线管的极性标注正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．电流左端流入右端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故A错误；
B．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为S极，故B错误；
C．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故C正确；
D．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故D错误。
故选C。
练3.8．如图所示，当螺线管中有电流通过，小磁针静止时指向图中所示位置，由此可以判断（ ）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
【答案】D
【解析】由图可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为S极，右端为N极，跟据安培定则可知，电流从c端流出后进入电磁铁，故c端是电源的正极，d端是负极，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
例4．如下图所示，弹簧下吊一块条形磁铁，磁铁的下端是N极，下面有一个螺线管，P是滑动变阻器的滑片，通电后如果将滑片P向右移动。此时弹簧将（ ）
A．伸长 B．缩短 C．不变 D．上下振动
【答案】A
【解析】滑片P向右滑动，滑动变阻器接入的阻值减小，在电源电压一定的情况下，根据欧姆定律可知电路中的电流增大；根据电源的正负极，可以确定电流从螺线管的上端流入，下端流出，结合螺线管线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的上端为S极，下端为N极，所以其与条形磁体的下端相互吸引，由于电流的增大，导致了螺线管的磁性增强，使两者之间的吸引力增大，条形磁体对弹簧的拉力等于自身的重力加上螺线管与条形磁体的吸引力，重力不变，吸引力增大，从而导致了条形磁体对弹簧拉力的增大，所以弹簧伸长的长度将增大；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
练4.1．如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将（ ）
A．N极向右偏转 B．S极向右偏转 C．N极向左偏转 D．保持静止状态
【答案】A
【解析】电源外部电流从正极出发，根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为N极，根据同名磁极相互吸引可知，小磁针的N极向右偏转、S极向左偏转。
故选A。
练4.2．如图所示在“通电螺线管外部磁场”的实验中，螺线管右侧有一个小磁针，开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管的右侧为 N极 B．小磁针 N 极向左偏转
C．滑片 P 向右滑动时螺线管磁性强 D．螺线管中间加入铁芯后螺线管磁性强弱不变
【答案】A
【解析】A．电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，故A正确；
B．因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向右偏转，故B错误；
C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故C错误；
D．螺线管中间加入铁芯后，通电螺线管的磁性增强，故D错误。
故选A。
练4.3．如图所示的电路，将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．电磁铁周围存在磁感线
C．将滑动变阻器的滑片向右滑动，电磁铁的磁性增强
D．将滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁的磁极会对调
【答案】A
【解析】A．由图知道，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则知道，电磁铁的下端是S极，上端是N极，故A正确；
B．电磁铁通电后周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线，故B错误；
C．由电路图知道，滑动变阻器与电磁铁串联，将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，所以，电磁铁的磁性减小，故C错误；
D．将滑动变阻器的滑片向左滑动，电流方向不变，由安培定则知道，电磁铁的磁极不变，故D错误。
故选A。
练4.4．如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽悬浮在空中只受磁力
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
【答案】D
【解析】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不符合题意；
B．盆栽悬浮在空中受磁力和重力，故B不符合题意；
CD．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，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，所以应适当增大电磁铁线圈内的电流，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
练4.5．弹簧下端挂一磁体（下面的电磁铁电路没有连接好），如图所示，若把电路连接好，发现弹簧长度会变短，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则变阻器接入电路的方式可以是（ ）
A．C接E，B接F B．C接E，D接F
C．A接E，D接F D．A接E，B接F
【答案】A
【解析】根据右手螺旋定则可知，通电螺线管上端为S极，电路接通后，由于同名磁极相互排斥，弹簧长度会变短；若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则应使电路中电流变大，使通电螺线管磁性增强，所以滑动变阻器接入电路的电阻应该减小，所以滑动变阻器要接B接线柱，又因为滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，所以另一接线柱应该接入C或者D，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
练4.6．如图所示的电路中，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向右
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性减弱
【答案】B
【解析】A．电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A错误；
B．据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，故B正确；
C．该实验表明了电能生磁，此现象与发电机无关，发电机利用的是电磁感应现象，故C错误；
D．滑动变阻器的滑动片P向右端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强，故D错误。
故选B。
练4.7．王强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，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数来判断它的磁性强弱，这是运用了控制变量法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A的下端是S极，B的下端是S极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数多少的关系
【答案】C
【解析】A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数来判断它的磁性强弱，运用的是转换法，故A错误；
B．滑片P向左滑动，滑动变阻器接人电路的电阻减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C．根据安培定则，A的上端为N极，下端为S极，B的上端为N极，下端为S极，所以电磁铁A、B的下端均为S极，故C正确；
D．读图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，同时还可以看到，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验可以研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系，故D错误。
故选C。
练4.8．实验是学习物理的最根本方法，图中有关实验的说法错误的是（ ）
A．甲图：研究气体的扩散时，必须将盛有二氧化氮的瓶子放在下面
B．乙图：研究串联电路中电流的规律时，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验
C．丙图：研究电流与电阻的关系时，用10Ω的电阻换下5Ω的电阻时，应将滑片向左移动
D．丁图：用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】C
【解析】A．红棕色二氧化氮气体比空气密度大，如果把装着二氧化氮气体的瓶子放在上面，空瓶子放在下面，由于二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．为了得到普遍性规律，研究串联电路中电流的规律时，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验，故B正确，不符合题意；
C．用10Ω的定值电阻换下5Ω的电阻时，根据分压原理，定值电阻的电压变大，即电压表的示数变大，因要保持电压表示数不变，所以要减小电压表示数，增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路中的电阻，即滑片向右移动，故C错误，符合题意；
D．通电后，串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但左边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故D正确，不符合题意。
故选C。
练4.9．为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合。下列说法正确的是（ ）
A．比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
D．向左调节滑片P，甲、乙吸引大头针个数均会增多
【答案】D
【解析】A．由图可知甲乙两个电磁铁串联，电流相等，所以不能得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故A错误；
B．由图可知乙电磁铁电流方向向左，根据安培定则可得乙的上端为S极，故B错误；
C．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥，故C错误；
D．向左调节滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，甲、乙吸引大头针个数均会增多，故D正确。
故选D。
练4.10．如图所示，提供足够数量的大头针，接通开关后，只调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究（ ）
①线圈绕法对电磁铁磁场方向的影响
②电流方向对电磁铁磁场方向的影响
③电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
④线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】C
【解析】实验中，两电磁铁串联，其电流相等，但线圈匝数不同，故可探究“线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响”；电路中放置了滑动变阻器，对于同一枚电磁铁而言，其电流大小可以控制，故可以探究“电流大小对电磁铁磁场强弱的影响”。
故选C。
例5．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，靠近电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（ ）
A．电磁铁的A端为N极，B端为S极
B．小磁针静止时，N极水平指向左侧
C．利用这一原理可制成的设备是发电机
D．当滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强
【答案】C
【解析】A．由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A正确，不符合题意；
B．电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故B正确，不符合题意；
C．该实验表明了电能生磁，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，故C错误，符合题意；
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故D正确，不符合题意。
故选C。
例5.1．如图所示，是研究电磁铁实验，下列说法正确的是（ ）
A．比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥
D．该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
【答案】C
【解析】开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极；物体能够吸引铁、钴、镍等物质，说明该物体具有磁性，有磁性的物体叫做磁体；影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无，在研究过程中和分析实验结论时，都要注意控制变量法的运用，这样才能得出具有普遍意义的规律。
A．图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等；甲吸引的大头针多，说明它的磁性强，进一步观察发现，甲的线圈匝数比乙的线圈匝数多，由此可知：当通过的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，其磁性越强，故A错误；
B．根据右手螺旋定则可知，乙铁钉的下端是N极，其上端是S极，故B错误；
C．大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以大头针的下端散开，故C正确；
D．该实验也能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，移动滑动变阻器的滑片可以改变电流大小，比较甲或乙前后吸引大头针的多少可得出结论，故D错误。
故选C。
例5.2．在科学实验中，把难于测量或测准的科学量通过转换变成能够测量或测准的科学量，或者把某些不易显示的科学现象转换为易于显示的现象的方法，称之为转换法。下列实验中不是利用了转换法的是（ ）
A．在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱
B．在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝产生热量的多少
C．在探究不同物质吸热性能的实验中，用加热器加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少
D．在探究导体的电阻与材料是否有关的实验中，选用长度和横截面积相同的不同电阻丝进行实验
【答案】D
【解析】A．在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱，利用了转换法，故A不符合题意；
B．在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，利用了转换法，故B不符合题意；
C．在探究不同物质吸热性能的实验中，用加热器加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少，利用了转换法，故C不符合题意；
D．在探究导体的电阻与材料是否有关的实验中，选用长度和横截面积相同的不同电阻丝进行实验，可以探究材料对电阻的影响，利用的是控制变量法，故D符合题意。
故选D。
例5.3．对下列四幅图的分析正确的是（ ）
A．该装置能探究电流产生的热量与通电时间的关系
B．该电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系
C．该电路能探究导体的横截面积影响电阻的大小
D．该电路能探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
【答案】A
【解析】A．此图中的封闭容器内的两个电阻，随着通电时间的变化，U形管的液面高度差都会随着变化，所以能探究电流产生的热量与通电时间的关系，故A正确；
B．由图可知，两个电磁铁串联，则通过的电流相同，所以不能探究电磁铁磁性强弱与电流的关系，但两个电磁铁线圈的匝数不同，所以探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故B错误；
C．从图中的电路可知，可探究的是导体的长度影响电阻的大小，故C错误；
D．从该电路连接知，电压表测灯泡的电压，电流表可测通过灯泡的电流，但在通电过程中，灯泡的电阻会随着电压的变化而变化，所以不能探究通过导体电流与导体两端电压的关系，故D错误。
故选A。
练5.4 .如图所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，在螺线管的右端放置一个小磁针。闭合开关，小磁针静止时N极水平向右，则（ ）
A．通电螺线管左端为N极
B．电源右端为正极
C．滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强
D．滑动变阻器的滑片P向右移动，通过螺线管的电流增大
【答案】D
【解析】A．因为小磁针左端为S极，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管右端为N极，则左端为S极，故A不符合题意；
B．由于通电螺线管右端为N极，则由右手螺旋定则可知，螺线管正面电流方向向下，则电源左端为正极，右端为负极，故B不符合题意；
C．由图可知，滑动变阻器与螺线管串联，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入阻值变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，螺线管磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，故C不符合题意；
D．由图可知，滑动变阻器与螺线管串联，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入阻值变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，故D符合题意。
故选D。
练5.5．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁右端为 N 极
B．小车向右运动
C．只将滑片 P 向右移动，电磁铁磁性减弱
D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强
【答案】C
【解析】AB．电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动，故A、B错误；
C．滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小；在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故C正确；
D．把电源的正负极对调，将电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误；
故选C。
练5.6．如图所示的电磁铁，S2闭合时，保持滑片P位置不变，要想电磁铁磁性最强，正确的方法是
A．闭合S1，M接1
B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1
D．断开S1，M接2
【答案】A
【解析】电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，当S1闭合，两电阻并联，总电阻最小，电流最大，同时线圈匝数越大电磁铁的磁性越强，故选A。
练5.7．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动，在该过程中，下列相关说法正确的是
A．电压表示数变小，电流表示数变大，电磁铁磁性变弱
B．电压表示数变小，电流表示数变小，电磁铁磁性变强
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大
【答案】C
【解析】AB．由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，下端为S极；则螺线管与磁铁为同名磁极，相互排斥；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；电磁铁磁性变强，因为串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，因此滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小；故AB项错误；CD．由于通过电路的电流变大，则螺线管的磁性增大，螺线管与磁铁之间的斥力增大，因此弹簧测力计示数变小．故C项正确，D项错误．
练5.8．如图所示是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验的叙述正确的是（ ）
A．图甲中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性
B．图乙中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图丙中条形磁铁静止时端总是指向北方，说明端是条形磁铁的南极
D．图丁中铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
【答案】B
【解析】A．铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误；
B．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C．磁铁都具有指向性，图中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误；
D．由图可知，铁芯相同、电流相同，只有线圈的匝数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故D错误．
练5.9．如图所示在“通电螺线管外部磁场”的实验中，螺线管右侧有一个小磁针，开关闭合后下列说法正确的是
A．螺线管的右侧为S极
B．小磁针N极向左偏转
C．滑片P向左滑动时螺线管磁性强
D．螺线管中间加入铁芯后螺线管磁性强弱不变
【答案】C
【解析】A．由图知道，电流从螺线管的左端流入，右端流出，伸出右手，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向，即螺线管的右端为通电螺线管的N极，故A错误；
B．由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极应指向右，故B错误；
C．由图知道，当变阻器滑片P向左滑动的过程中，其接入电路的阻值会变小，则电路中的电流会变大，在线圈匝数不变的情况下，螺线管的磁性会增强，故C正确；
D．在线圈的匝数和电流一定时，在螺线管中间加入铁芯后螺线管磁性会增强，故D错误．
练5.10．如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关．闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是
A．在纸筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动
D．将电源正负极互换
【答案】A
【解析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关，
A．在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强，能吸引更多铁钉，故A符合题意；
B．减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故B不符合题意；
C．使滑动触头P向右滑动，滑动变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故C不符合题意；
D．将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性，不能吸引更多铁钉，故D不符合题意；
例6．如图所示是直流电铃的原理图，衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关，电磁铁的A端是N极
B．小锤敲击铃碗时电磁铁仍具有磁性
C．把衔铁换成铜块电铃也能正常工作
D．电铃工作时与电动机工作原理相同
【答案】A
【解析】A．闭合开关后，根据电流的流向和安培定则可知，电磁铁的A端是N极，故A正确；
B．通电时，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁被吸引过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，故B错误；
C．把衔铁换成铜块，由于铜块不能被电磁铁吸引，所以电铃不能正常工作，故C错误；
D．电铃的主要部件是电磁铁，其工作原理是电流的磁效应，而电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，工作原理不相同，故D错误。
故选A。
例6.1．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
【答案】A
【解析】A．插入钥匙并旋转才能启动汽车，所以旋转钥匙相当是闭合开关，接通电路，故A正确；
B．电磁铁是在电流通过线圈时，线圈产生磁性，所以电磁铁利用电流的磁效应工作的，故B错误；
C．图示中的电磁铁，电流从其上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的下端为S极，故C错误；
D．电动机工作时，大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能，故D错误。
故选A。
练6.2．如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
B．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
【答案】B
【解析】AB．由图示知，电磁铁与滑动变阻器串联在电路中，开关S1闭合，电流由电磁铁的右端流入，左端流出，据安培定则知，电磁铁的左端为N极。当滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，据欧姆定律知，通过电路的电流变小，那么电磁铁的磁性会减弱。故A错误，B正确；
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动时，电磁铁的磁性减弱，则GMR的电阻会变大。故C错误；
D．开关S1和S2同时闭合，当滑片向左滑动时，通过电磁铁的电流变大，它的磁性增强，GMR的电阻减小，而GMR与指示灯串联，则此电路中的总电阻变小，那么通过指示灯的电流变大，指示灯变亮。故D错误。
故选B。
练6.3．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．温度降低到74℃以下，电铃响
C．电铃响时，电磁铁右端是N极
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
【答案】C
【解析】A．温度升高水银柱上升，电路接通，则水银是导体，故A错误；
B．温度升高水银柱上升，当温度达到74℃及以上时，左边电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，右边电路接通，电铃响，故B错误；
C．如图可知，电流由电磁铁左端流入，根据安培定则可知，电磁铁右端为N极，故C正确；
D．滑片P向左移动时，电路接入阻值变小，电流变大，则电磁铁磁性变强，故D错误。
故选C。
练6.4．电磁继电器广泛应用于各种自动控制电路中，如图所示的是温度自动报警器的原理图，下列说法错误的是（ ）
A．电磁继电器应用了电流的磁效应
B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．温度计可以用酒精温度计
D．电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路
【答案】C
【解析】AD．电磁铁是利用电流磁效应工作的，即通电螺线管产生磁性吸引衔铁使右端电路接通，所以电磁继电器是一种电路开关，它可以用左端电路控制右端整个电路，使电铃工作，故AD正确，AD不符合题意；
B．温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，液体因为受热膨胀，温度计内的液体上升，从而使电路接通，故B正确，B不符合题意；
C．该液体必须为导体，这样才能控制电路使其接通，而酒精不是导体，故C错误，C符合题意。
故选C。
练6.5．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
【答案】D
【解析】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。
故选D。
练6.6．如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时，限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向，请你指出下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁C的右端是N极 B．D点接的是电源负极
C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的热效应
D．滑片P向左移动，电磁铁C 的磁性增强
【答案】B
【解析】A．小磁针静止时，右端为S极，根据异名磁极相互吸引知道，电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A错误；
B．电磁铁的左端为N极，由安培定则判断知道，电流从右端流入、左端流出，故D点接的是电源负极，故B正确；
C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的磁效应，故C错误；
D．滑片P向左移动，变阻器接入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，电磁铁C的磁性减弱，故D错误。
故选B。
练6.7．小潭同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。下图所示是小潭设计的四个电路，其中满足条件的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图A符合这一要求。故选A。
练6.8．小丽利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，A为一段软导线，B为一个小型电热器。下列说法正确的是（ ）
A．该装置使用的是煤油温度计
B．该装置能使鱼缸中的水温大致保持在18℃
C．电磁铁上端的磁极是N极
D．当温度未达到设定温度时，小型电热器B一直工作
【答案】D
【解析】A．温度计与电路连接，煤油不导电，故不可能是煤油温度计，故A错误；
B．由图可知，当温度计中液柱到26℃时，控制电路接通，电磁铁吸引衔铁切断工作电路停止加热，故温度维持在26℃，故B错误；
C．由图可知，电磁铁正面电流方向向左，根据安培定则可知，电磁铁下端为N极，故C错误；
D．当温度未达到设定温度时，控制电路断路，电磁铁不工作，工作电路一直处于通路状态，小型电热器B一直工作，故D正确。
故选D。
练6.9．如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置，当温度达到92℃时，下列说法正确的是（ ）
A．只有灯亮 B．只有铃响 C．灯亮，铃也响 D．灯不亮，铃也不响
【答案】B
【解析】由图可知：当温度达到92时，由于水银是导体，电磁铁所在电路就会接通，电磁铁具有磁性，吸引上面的衔铁，使指示灯断开，接通电铃电路，电铃响，报警，故B正确，ACD错误。
故选B。
练6.10．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
【答案】D
【解析】A．报警器利用水银导电，即当到达警戒温度时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，故电铃响，故利用的是水银的导电性，温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩，故A正确，A不符合题意；
B．报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性，电铃响，断电时磁性消失，灯泡亮的特点的，故B正确，B不符合题意；
C．如图所示，报警器中，水银温度计和电磁铁首尾相连，故串联在电路中，故C正确，C不符合题意；
D．温度达到90℃时，报警器中的铃响灯灭，而没有到达警戒水位时，电铃不响，灯泡亮，故D错误，D符合题意。
故选D。
练6.11．电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．该装置的工作原理与电动机的工作原理一致
B．电梯超载时电磁铁磁性增大
C．电梯正常运行时K与B接触
D．处于图示位置时电磁铁对衔铁的吸引力大约是弹簧弹力的3倍
【答案】B
【解析】A．电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理制成的，故A错误；
B．超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，故B正确；
C．正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，故C错误；
D．可以把衔铁看成是一个杠杆，处于图示位置时，电磁铁对衔铁的吸引力的力臂是弹簧弹力力臂的3倍，由杠杆的平衡条件可知，电磁铁对所衔铁的吸引力大约是弹簧弹力的，故D错误。故选B。
练6.12．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（ ）
A．白天流过R0的电流较小
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．如果将R的阻值调大一些，傍晚时路灯比原来迟一些亮
D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
【答案】D
【解析】A．白天，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R和R0串联，电路的总电阻减小，由I=可知，通过电路的电流变大，白天流过R0的电流较大，故A错误；
B．光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，衔铁被吸下，静触点与c接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与b接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则给路灯供电的电源应接在ab之间，故B错误；
C．如果将电阻箱R的阻值调大一些，电路中的电流变小，磁性变弱，吸引力变小，傍晚时路灯比原来早一些亮，故C错误；
D．电源电压减小后，由I=可知，电路中的电流变小，磁性变弱，吸引力变小，傍晚时路灯比原来早一些亮，故D正确。故选D。
20.3 电磁铁 电磁继电器
学习目标
一、知识与技能
1.能描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理。
2.能通过实验得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
3.能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
二、过程与方法
通过实验探究，培养学生敢于表达自己观点的科学态度。
结合生活实例，通过探讨和理论分析来学习物理知识。
三、情感、态度与 价值观
养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据地怀疑、大胆想象的科学态度。
培养学生“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识。
学习过程
一）、知识点梳理
知识要点一 电磁铁
插有铁芯的通电螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫作电磁铁。
电磁起重机的主要部件之一是电磁铁（如图所示）。
知识要点二 电磁铁的磁性
典型探究—探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
设计目的：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
探究装置：
探究方法：（1）调整变阻器的滑片，改变电路中的电流大小。观察通入不同大小的电流时，电磁铁吸引小铁钉的数目有什么变化（如图实验装置乙、丙）；
（2）两螺线管中通过的电流相同时，比较不同匝数电磁铁的磁性强弱（如图实验装置丁）
探究方法：转换法、控制变量法
探究结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强
【拓展】
电磁铁的铁芯要用软铁不能用钢。因为电磁铁在使用时，不仅要求磁性随电流的大小变化而变化，而且要求能通过电流的通断来控制其磁性的有无。软铁容易被磁化，磁性也容易消失，而钢被磁化后磁性不会立即消失。
知识要点 三 电磁继电器
1.原理。
继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2.电磁继电器的结构。
电磁继电器由电磁铁（A）、衔铁（B）、弹簧（C）、触点（D）组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成（如图所示）。有了电磁继电器，人们就可以安全、方便地操纵大型机械了。
3.电磁继电器的应用。
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。
学习检测
例1．在探究通电螺线管的磁场特点时，通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所示，其中小磁针（黑色一端为N极）静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】通电螺线管的外部磁场和条形磁体的磁场相似，由甲图中小磁针的分布情况可以判断该通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极。我们规定小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，所以在磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极。而在磁体内部，磁感线的分布和磁体的N、S极一致，由此判断，A、B、D不符合题意；C符合题意。
故选C。
练1.1．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（ ）
A． B．C．D．
【答案】C
【解析】A．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故A不符合题意；
B．电流从左端流入，右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向错误，故B不符合题意；
C．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，根据异名磁极相互吸引，可知小磁针N极指向正确，故C符合题意；
D．电流从右端流入，左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针在螺线管的内部，则小磁针的N极指向左端，故D不符合题意。
故选C。
练1.2．如图甲所示，通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用右手螺旋定则来判断；环形电流可以们作是一匝线圈，如图乙所示：在丙图中，把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘细杆MN上，平行靠近放置且保持静止状态，当两线圈通入如图丙所示方向相反的电流时，则两个线圈A和B将（ ）
A．彼此远离 B．彼此靠近
C．距离保持不变 D．无法判断
【答案】A
【解析】根据安培定则，A线圈左端为N极、右端为S极，B线圈左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，线圈A和B会相互排斥，彼此远离，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
练1.3．如图所示为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图（导线电阻不计），由图可知以下说法中正确的是（ ）
A．当开关S接a点时，仪表指针向右偏转
B．若将电源正负极对调，仪表指针偏转方向不变
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，仪表示数变小
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，仪表示数变小
【答案】D
【解析】A．由安培定制可知，通电螺线管的右端为N极，小磁片的左端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，仪表指针向左偏转，故A错误；
B．若将电源正负极对调，电流方向改变，磁场方向改变，仪表指针偏转方向也会改变，故B错误；
C．保持滑片P的位置不变，开关S由a点换到b点，电源电压不变，电阻不变，因此电路中电流不变，线圈匝数增加，则磁性增强，排斥力变大，仪表指针偏转角度变大，仪表示数变大，故C错误；
D．当开关S接a点，滑片P向上移动时，电源电压不变，电阻增大，电流减小，则磁性减弱，排斥力变小，仪表指针偏转角度变小，仪表示数变小，故D正确。
故选D。
练1.4．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
【答案】A
【解析】A．由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁右端为N极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力，故A正确；
B．条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力变小，故C错误；
D．若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，则摩擦力不变，故D错误。
故选A。
练1.5．如图所示，将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点，闭合开关时，通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管右端为N极
B．电源左端为正极，右端为负极
C．发光二极管极接点，极接点
D．图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
【答案】C
【解析】A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，故A错误；
B．根据安培定则可知，当通电螺线管的左端为N极时，螺线管上的电流方向向上，因为电流是从电源正极流出的，所以电源右端为正极，左端为负极，故B错误；
C．发光二极管具有单向导电性，只有电流从长针进短针出时，二极管才发光，所以发光二极管极接点，极接点，故C正确；
D．磁感线的方向是从N极到S极，所以图中P处磁感线的方向从螺线管左端到右端，故D错误。
故选C。
练1.6．当开关 S 闭合，电路中滑动变阻器的滑片 P 逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．此过程中，螺线管的右端为 S 极
B．条形磁铁受到桌面的摩擦力方向向右，且大小始终不变
C．若将条形磁体从中间截断，剩余部分对桌面的压强变大
D．该实验装置不能探究电磁铁磁性与电流大小的关系
【答案】D
【解析】A．用右手握住螺线管，四只环绕的方向是电流方向，那么大拇指所指的方向就是螺线管的N极，即螺线管右端为N极，故A错误 ；
B．螺线管的N极与条形磁铁的S极异名磁极相互吸引，则条形磁铁受到电磁铁向左的引力，因条形磁铁始终保持静止，所以它受到的引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的；当滑片逐渐向下移动时，连入电路的电阻逐渐增大，由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小，则磁场逐渐变弱，条形磁铁受到电磁铁的引力逐渐变小，因条形磁铁受的是平衡力，故摩擦力也会逐渐变小，故B错误；
C．若将条形磁体从中间截断，剩余部分的质量减小，受力面积减小，条形磁体对桌面的压强不变，故C错误；
D．当开关 S 闭合，电路中滑动变阻器的滑片 P 逐渐向下移动时，条形磁铁始终保持静止，摩擦始终为静摩擦，我们无法知道摩擦力的大小，也就无法知道螺线管磁性的强弱，则不能探究电磁铁磁性与电流大小的关系，故D正确。
故选D。
练1.7．通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止，下列说法正确的是（ ）
A．电源“+”极为c端
B．磁体A的右端为N极
C．小磁针的a端为S极
D．小磁针所在位置没有磁场，所以小磁针处于静止
【答案】A
【解析】ABC．由于在磁体外部磁感线从磁体的北极出来，回到南极，所以左边磁体A为S极，右边通电螺线管的左端为S极，则右端N极；根据磁极之间的作用规律，小磁针的a端为N极、b端为S极；由安培定则可知，大拇指指向右端N极，四指环绕方向为电流方向，电流从螺线管的左边流入、右边流出，则c为正极、d为负极，故A正确，B错误，C错误；
D．小磁针所在位置有磁场，所以小磁针受到磁场力的作用处于静止状态，故D错误；
故选A。
例2．通电螺线管外部的磁感线是从N极出发，回到S极。而磁感线又是闭合的曲线。由此可以推知：通电螺线管内部的磁感线是（ ）
A．从N极出发，回到S极 B．从S极出发，回到N极
C．没有磁场，也没有磁感线 D．以上情况都有可能
【答案】B
【解析】磁感线是理想化的物理模型，且磁感线是闭合的曲线，磁体外部磁感线是从N极出发回到S极，则在磁体的内部其方向是相反的，从S极出发，回到N极。
故选B。
练2.1．如图所示，在电磁铁正上方用弹篑挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变短
B．电流表示数变小，弹簧长度变长
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．电流表示数变小，弹簧长度变短
【答案】A
【解析】电流由下方流入，则由安培定则可知，螺线管上端为N极；因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以，两磁铁同名相对，相互排斥；当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，此时条形磁铁受向上的力增强，弹簧长度变短。
故选A。
练2.3．如图所示，小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向标注均正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】首先根据右手螺旋定则判断通电螺线管的NS极，然后可知磁感线方向，利用磁极间的相互作用规律判断小磁针N极的指向。
AB．由图知，四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同，且电流从左方流入、右方流出，根据安培定则，伸出右手，四指弯曲所指的方向为电流的方向，则大拇指指向通电螺线管的左端为S极，螺线管的右端为N极；在磁体外部，磁感线方向由N极指向S极，则磁感线方向向左，故AB错误；
CD．由磁极间的相互作用规律可知，小磁针左下端为S极，右上端为N极，故C正确，D错误。故选C。
练2.4．如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A．通电螺线管的右端为N B．通电螺线管外S点磁场的方向向左
C．小磁针顺时针旋转90° D．小磁针逆时针旋转90°
【答案】C
【解析】A．由图可知，开关闭合后，电流从螺线管右端流入，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极、右端为S极，故A错误；
B．在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极的，则通电螺线管外S点的磁感线方向向右，即该点磁场方向向右，故B错误；
CD．因通电螺线管右端为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针将顺时针转90°，故C正确，D错误。故选C。
练2.5．如图所示，通电螺线管周围小磁针静止时，小磁针N极指向正确的是（ ）
A．a、b、c B．a、b C．a、c D．b、c
【答案】D
【解析】根据安培定则可以判断，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，画出通电螺线管周围的经过各小磁针的磁感线，则小磁针N极的指向与该点磁感线方向一致，从而判断出小磁针在b、c是正确的，故ABC错误，D正确。
故选D。
例3．下列所示的各图中，不正确的是（ ）
A．光的反射
B．灯丝电阻的I-U图像
C．电灯的安装
D．电源的上端为负极
【答案】D
【解析】A．由图可知，光发生反射时入射角等于反射角，故A正确，A不符合题意；
B．由图可知，图像的横坐标为电压U，纵坐标为电流I，灯丝电阻随两端电压增大而增大，是灯丝电阻的I-U图像，故B正确，B不符合题意；
C．电灯正确的接法是：零线进电灯，经由电灯通往开关，开关的另一端与火线连接，故C正确，C不符合题意；
D．由小磁针的指向可知螺线管的上部为N极，则由安培定则可以判断出电源的上端为正极，故D错误，D符合题意。故选D。
练3.1．绵阳市某初中学校的小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验：把螺线管水平悬挂起来，闭合开关，发现螺线管缓慢转动后停了下来，改变螺线管B端的初始指向，重复操作，停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示，闭合开关，螺线管停下来后B端指向
A．东方 B．南方 C．西方 D．北方
【答案】D
【解析】根据图示的螺线管线圈的绕向和螺线管中电流的方向，利用安培定则可以确定螺线管的B端为N极，A端为S极；在地磁场的作用下，螺线管将会发生转动，螺线管的S极（A）指向南，螺线管的N极（B端）指向北。
故选D。
练3.2．图所示是磁现象的四幅示意图，其中磁感线方向错误的是（ ）
A．B． C．D．
【答案】C
【解析】AB．磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极，故AB正确，不符合题意；
C．图中磁感线的方向都是从S极出发，故C错误，符合题意；
D．电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知通电螺线管的右端是N极，磁感线从螺线管的右端出发回到左端，故D正确，不符合题意。
故选C。
练3.3．如图所示为用细铁屑描述通电螺线管周围磁场的实验现象，此实验说明（ ）
A．磁感线是真实存在的 B．磁感线是可以相交的
C．通电螺线管的内部也有磁场 D．通电螺线管周围的磁场分布在同一平面内
【答案】C
【解析】A．磁感线是科学家为了形象、直观的研究磁场，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的．故A不符合题意；
B．由图可知：磁感线是不可以相交的，故B不符合题意；
C．通电螺线管的周围有磁场，内部也有磁场，故C符合题意；
D．由图可知：通电螺线管周围的磁场分布不在同一平面内，故D不符合题意．
练3.4．某同学学习磁现象后，画出了以下四幅图，其中正确的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．在磁体外部，磁感线从N极出发指向S极，而图中是从S极指向N极，故A错误；
B．两磁铁都为N极，磁感线的方向都应从N极出发指向S极，故B错误；
C．电流由左端进，右端出，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端为N极，故C正确；
D．右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则右端为N极，故D错误．
练3.5．如图所示，根据小磁针的指向，对电磁铁的N、S极和电源的正、负极判断正确的是（ ）
A．a端是电磁铁的N极，c端是电源正极
B．b端是电磁铁的N极，d端是电源正极
C．a端是电磁铁的N极，c端是电源负极
D．b端是电磁铁的N极，d端是电源负极
【答案】C
【解析】图中小磁针N极向左，据磁体间的相互作用规律可知，电磁铁的b端是S极，a端是N极；由安培定则可知电流由电磁铁的右侧流入，即电源右侧d为正极，c端是负极，故C正确，ABD错误。
练3.6．下列说法错误的是
A．通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似
B．通电螺线管两端相当于条形磁体的两个磁极
C．通电螺线管中的电流方向改变时，其两端的极性不变
D．通电螺线管中的电流大小改变时，其两端的极性不变
【答案】C
【解析】通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似；通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断．
A、通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场相似，故A正确，不符合题意；
B、螺线管的两端的磁性最强，相当于条形磁铁的两极，故B正确，不符合题意；
C、通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，因此通电螺线管中的电流方向改变时，其两端的极性改变，故C错误，符合题意；
D、通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关，与电流大小无关，因此通电螺线管中的电流大小改变时，其两端的极性不改变，故D正确，不符合题意．
故选C．
练3.7．如图中通电螺线管的极性标注正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．电流左端流入右端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故A错误；
B．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为S极，故B错误；
C．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故C正确；
D．电流右端流入左端流出，由安培定则可知，螺线管的左端为N极，故D错误。
故选C。
练3.8．如图所示，当螺线管中有电流通过，小磁针静止时指向图中所示位置，由此可以判断（ ）
A．a端是通电螺线管的N极，c端是电源正极
B．a端是通电螺线管的N极，c端是电源负极
C．b端是通电螺线管的N极，d端是电源正极
D．b端是通电螺线管的N极，d端是电源负极
【答案】D
【解析】由图可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为S极，右端为N极，跟据安培定则可知，电流从c端流出后进入电磁铁，故c端是电源的正极，d端是负极，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
例4．如下图所示，弹簧下吊一块条形磁铁，磁铁的下端是N极，下面有一个螺线管，P是滑动变阻器的滑片，通电后如果将滑片P向右移动。此时弹簧将（ ）
A．伸长 B．缩短 C．不变 D．上下振动
【答案】A
【解析】滑片P向右滑动，滑动变阻器接入的阻值减小，在电源电压一定的情况下，根据欧姆定律可知电路中的电流增大；根据电源的正负极，可以确定电流从螺线管的上端流入，下端流出，结合螺线管线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的上端为S极，下端为N极，所以其与条形磁体的下端相互吸引，由于电流的增大，导致了螺线管的磁性增强，使两者之间的吸引力增大，条形磁体对弹簧的拉力等于自身的重力加上螺线管与条形磁体的吸引力，重力不变，吸引力增大，从而导致了条形磁体对弹簧拉力的增大，所以弹簧伸长的长度将增大；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
练4.1．如图所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将（ ）
A．N极向右偏转 B．S极向右偏转 C．N极向左偏转 D．保持静止状态
【答案】A
【解析】电源外部电流从正极出发，根据右手螺旋定则可知螺线管的右端为N极，根据同名磁极相互吸引可知，小磁针的N极向右偏转、S极向左偏转。
故选A。
练4.2．如图所示在“通电螺线管外部磁场”的实验中，螺线管右侧有一个小磁针，开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．螺线管的右侧为 N极 B．小磁针 N 极向左偏转
C．滑片 P 向右滑动时螺线管磁性强 D．螺线管中间加入铁芯后螺线管磁性强弱不变
【答案】A
【解析】A．电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知，通电螺线管的右端是N极，故A正确；
B．因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向右偏转，故B错误；
C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故C错误；
D．螺线管中间加入铁芯后，通电螺线管的磁性增强，故D错误。
故选A。
练4.3．如图所示的电路，将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．电磁铁周围存在磁感线
C．将滑动变阻器的滑片向右滑动，电磁铁的磁性增强
D．将滑动变阻器的滑片向左滑动，电磁铁的磁极会对调
【答案】A
【解析】A．由图知道，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则知道，电磁铁的下端是S极，上端是N极，故A正确；
B．电磁铁通电后周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是为了描述磁场的性质而引入的假想曲线，故B错误；
C．由电路图知道，滑动变阻器与电磁铁串联，将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，所以，电磁铁的磁性减小，故C错误；
D．将滑动变阻器的滑片向左滑动，电流方向不变，由安培定则知道，电磁铁的磁极不变，故D错误。
故选A。
练4.4．如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁铁，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水后与浇水前相比（ ）
A．盆栽受到的磁力大小不变
B．盆栽悬浮在空中只受磁力
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
【答案】D
【解析】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不符合题意；
B．盆栽悬浮在空中受磁力和重力，故B不符合题意；
CD．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，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，所以应适当增大电磁铁线圈内的电流，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
练4.5．弹簧下端挂一磁体（下面的电磁铁电路没有连接好），如图所示，若把电路连接好，发现弹簧长度会变短，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则变阻器接入电路的方式可以是（ ）
A．C接E，B接F B．C接E，D接F
C．A接E，D接F D．A接E，B接F
【答案】A
【解析】根据右手螺旋定则可知，通电螺线管上端为S极，电路接通后，由于同名磁极相互排斥，弹簧长度会变短；若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧的长度变得更短，则应使电路中电流变大，使通电螺线管磁性增强，所以滑动变阻器接入电路的电阻应该减小，所以滑动变阻器要接B接线柱，又因为滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，所以另一接线柱应该接入C或者D，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
练4.6．如图所示的电路中，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向右
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性减弱
【答案】B
【解析】A．电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A错误；
B．据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，故B正确；
C．该实验表明了电能生磁，此现象与发电机无关，发电机利用的是电磁感应现象，故C错误；
D．滑动变阻器的滑动片P向右端移动，电阻变小，电流变大，故电磁铁的磁性变强，故D错误。
故选B。
练4.7．王强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，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数来判断它的磁性强弱，这是运用了控制变量法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A的下端是S极，B的下端是S极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数多少的关系
【答案】C
【解析】A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数来判断它的磁性强弱，运用的是转换法，故A错误；
B．滑片P向左滑动，滑动变阻器接人电路的电阻减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故B错误；
C．根据安培定则，A的上端为N极，下端为S极，B的上端为N极，下端为S极，所以电磁铁A、B的下端均为S极，故C正确；
D．读图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，同时还可以看到，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验可以研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系，故D错误。
故选C。
练4.8．实验是学习物理的最根本方法，图中有关实验的说法错误的是（ ）
A．甲图：研究气体的扩散时，必须将盛有二氧化氮的瓶子放在下面
B．乙图：研究串联电路中电流的规律时，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验
C．丙图：研究电流与电阻的关系时，用10Ω的电阻换下5Ω的电阻时，应将滑片向左移动
D．丁图：用来演示电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
【答案】C
【解析】A．红棕色二氧化氮气体比空气密度大，如果把装着二氧化氮气体的瓶子放在上面，空瓶子放在下面，由于二氧化氮的密度大于空气，在重力作用下也会出现相同的现象，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．为了得到普遍性规律，研究串联电路中电流的规律时，必须准备多个不同规格的小灯泡重复实验，故B正确，不符合题意；
C．用10Ω的定值电阻换下5Ω的电阻时，根据分压原理，定值电阻的电压变大，即电压表的示数变大，因要保持电压表示数不变，所以要减小电压表示数，增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路中的电阻，即滑片向右移动，故C错误，符合题意；
D．通电后，串联的两绕有线圈的铁钉都可吸引小铁钉，但左边吸引的个数要多，说明通电螺线管的磁极强弱与线圈匝数有关，故D正确，不符合题意。
故选C。
练4.9．为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合。下列说法正确的是（ ）
A．比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
D．向左调节滑片P，甲、乙吸引大头针个数均会增多
【答案】D
【解析】A．由图可知甲乙两个电磁铁串联，电流相等，所以不能得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，故A错误；
B．由图可知乙电磁铁电流方向向左，根据安培定则可得乙的上端为S极，故B错误；
C．异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥，故C错误；
D．向左调节滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，甲、乙吸引大头针个数均会增多，故D正确。
故选D。
练4.10．如图所示，提供足够数量的大头针，接通开关后，只调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究（ ）
①线圈绕法对电磁铁磁场方向的影响
②电流方向对电磁铁磁场方向的影响
③电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
④线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】C
【解析】实验中，两电磁铁串联，其电流相等，但线圈匝数不同，故可探究“线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响”；电路中放置了滑动变阻器，对于同一枚电磁铁而言，其电流大小可以控制，故可以探究“电流大小对电磁铁磁场强弱的影响”。
故选C。
例5．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，靠近电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（ ）
A．电磁铁的A端为N极，B端为S极
B．小磁针静止时，N极水平指向左侧
C．利用这一原理可制成的设备是发电机
D．当滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强
【答案】C
【解析】A．由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A正确，不符合题意；
B．电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故B正确，不符合题意；
C．该实验表明了电能生磁，利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁，故C错误，符合题意；
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故D正确，不符合题意。
故选C。
例5.1．如图所示，是研究电磁铁实验，下列说法正确的是（ ）
A．比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥
D．该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
【答案】C
【解析】开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极；物体能够吸引铁、钴、镍等物质，说明该物体具有磁性，有磁性的物体叫做磁体；影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无，在研究过程中和分析实验结论时，都要注意控制变量法的运用，这样才能得出具有普遍意义的规律。
A．图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等；甲吸引的大头针多，说明它的磁性强，进一步观察发现，甲的线圈匝数比乙的线圈匝数多，由此可知：当通过的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，其磁性越强，故A错误；
B．根据右手螺旋定则可知，乙铁钉的下端是N极，其上端是S极，故B错误；
C．大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以大头针的下端散开，故C正确；
D．该实验也能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，移动滑动变阻器的滑片可以改变电流大小，比较甲或乙前后吸引大头针的多少可得出结论，故D错误。
故选C。
例5.2．在科学实验中，把难于测量或测准的科学量通过转换变成能够测量或测准的科学量，或者把某些不易显示的科学现象转换为易于显示的现象的方法，称之为转换法。下列实验中不是利用了转换法的是（ ）
A．在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱
B．在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝产生热量的多少
C．在探究不同物质吸热性能的实验中，用加热器加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少
D．在探究导体的电阻与材料是否有关的实验中，选用长度和横截面积相同的不同电阻丝进行实验
【答案】D
【解析】A．在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱，利用了转换法，故A不符合题意；
B．在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝产生热量的多少，利用了转换法，故B不符合题意；
C．在探究不同物质吸热性能的实验中，用加热器加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少，利用了转换法，故C不符合题意；
D．在探究导体的电阻与材料是否有关的实验中，选用长度和横截面积相同的不同电阻丝进行实验，可以探究材料对电阻的影响，利用的是控制变量法，故D符合题意。
故选D。
例5.3．对下列四幅图的分析正确的是（ ）
A．该装置能探究电流产生的热量与通电时间的关系
B．该电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系
C．该电路能探究导体的横截面积影响电阻的大小
D．该电路能探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
【答案】A
【解析】A．此图中的封闭容器内的两个电阻，随着通电时间的变化，U形管的液面高度差都会随着变化，所以能探究电流产生的热量与通电时间的关系，故A正确；
B．由图可知，两个电磁铁串联，则通过的电流相同，所以不能探究电磁铁磁性强弱与电流的关系，但两个电磁铁线圈的匝数不同，所以探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故B错误；
C．从图中的电路可知，可探究的是导体的长度影响电阻的大小，故C错误；
D．从该电路连接知，电压表测灯泡的电压，电流表可测通过灯泡的电流，但在通电过程中，灯泡的电阻会随着电压的变化而变化，所以不能探究通过导体电流与导体两端电压的关系，故D错误。
故选A。
练5.4 .如图所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，在螺线管的右端放置一个小磁针。闭合开关，小磁针静止时N极水平向右，则（ ）
A．通电螺线管左端为N极
B．电源右端为正极
C．滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强
D．滑动变阻器的滑片P向右移动，通过螺线管的电流增大
【答案】D
【解析】A．因为小磁针左端为S极，由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管右端为N极，则左端为S极，故A不符合题意；
B．由于通电螺线管右端为N极，则由右手螺旋定则可知，螺线管正面电流方向向下，则电源左端为正极，右端为负极，故B不符合题意；
C．由图可知，滑动变阻器与螺线管串联，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入阻值变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，螺线管磁性强弱与电流大小有关，电流越小，磁性越弱，故C不符合题意；
D．由图可知，滑动变阻器与螺线管串联，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入阻值变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，故D符合题意。
故选D。
练5.5．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁右端为 N 极
B．小车向右运动
C．只将滑片 P 向右移动，电磁铁磁性减弱
D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强
【答案】C
【解析】AB．电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为N极，异名磁极相互吸引，小车受到了一个向左的吸引力，小车就会向左运动，故A、B错误；
C．滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，电流减小；在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故C正确；
D．把电源的正负极对调，将电源的正负极对调，可以改变电磁铁的极性，但不能改变磁性强弱，故D错误；
故选C。
练5.6．如图所示的电磁铁，S2闭合时，保持滑片P位置不变，要想电磁铁磁性最强，正确的方法是
A．闭合S1，M接1
B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1
D．断开S1，M接2
【答案】A
【解析】电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，当S1闭合，两电阻并联，总电阻最小，电流最大，同时线圈匝数越大电磁铁的磁性越强，故选A。
练5.7．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动，在该过程中，下列相关说法正确的是
A．电压表示数变小，电流表示数变大，电磁铁磁性变弱
B．电压表示数变小，电流表示数变小，电磁铁磁性变强
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管上端是S极，弹簧测力计示数变大
【答案】C
【解析】AB．由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，下端为S极；则螺线管与磁铁为同名磁极，相互排斥；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；电磁铁磁性变强，因为串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，因此滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小；故AB项错误；CD．由于通过电路的电流变大，则螺线管的磁性增大，螺线管与磁铁之间的斥力增大，因此弹簧测力计示数变小．故C项正确，D项错误．
练5.8．如图所示是一些研究电现象和磁现象的实验，下列关于这些实验的叙述正确的是（ ）
A．图甲中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性
B．图乙中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图丙中条形磁铁静止时端总是指向北方，说明端是条形磁铁的南极
D．图丁中铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
【答案】B
【解析】A．铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误；
B．图中是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C．磁铁都具有指向性，图中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误；
D．由图可知，铁芯相同、电流相同，只有线圈的匝数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故D错误．
练5.9．如图所示在“通电螺线管外部磁场”的实验中，螺线管右侧有一个小磁针，开关闭合后下列说法正确的是
A．螺线管的右侧为S极
B．小磁针N极向左偏转
C．滑片P向左滑动时螺线管磁性强
D．螺线管中间加入铁芯后螺线管磁性强弱不变
【答案】C
【解析】A．由图知道，电流从螺线管的左端流入，右端流出，伸出右手，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向，即螺线管的右端为通电螺线管的N极，故A错误；
B．由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极应指向右，故B错误；
C．由图知道，当变阻器滑片P向左滑动的过程中，其接入电路的阻值会变小，则电路中的电流会变大，在线圈匝数不变的情况下，螺线管的磁性会增强，故C正确；
D．在线圈的匝数和电流一定时，在螺线管中间加入铁芯后螺线管磁性会增强，故D错误．
练5.10．如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关．闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是
A．在纸筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动
D．将电源正负极互换
【答案】A
【解析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关，
A．在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强，能吸引更多铁钉，故A符合题意；
B．减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故B不符合题意；
C．使滑动触头P向右滑动，滑动变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故C不符合题意；
D．将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性，不能吸引更多铁钉，故D不符合题意；
例6．如图所示是直流电铃的原理图，衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关，电磁铁的A端是N极
B．小锤敲击铃碗时电磁铁仍具有磁性
C．把衔铁换成铜块电铃也能正常工作
D．电铃工作时与电动机工作原理相同
【答案】A
【解析】A．闭合开关后，根据电流的流向和安培定则可知，电磁铁的A端是N极，故A正确；
B．通电时，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，衔铁被吸引过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，故B错误；
C．把衔铁换成铜块，由于铜块不能被电磁铁吸引，所以电铃不能正常工作，故C错误；
D．电铃的主要部件是电磁铁，其工作原理是电流的磁效应，而电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的，工作原理不相同，故D错误。
故选A。
例6.1．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
【答案】A
【解析】A．插入钥匙并旋转才能启动汽车，所以旋转钥匙相当是闭合开关，接通电路，故A正确；
B．电磁铁是在电流通过线圈时，线圈产生磁性，所以电磁铁利用电流的磁效应工作的，故B错误；
C．图示中的电磁铁，电流从其上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的下端为S极，故C错误；
D．电动机工作时，大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能，故D错误。
故选A。
练6.2．如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（ ）
A．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
B．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
【答案】B
【解析】AB．由图示知，电磁铁与滑动变阻器串联在电路中，开关S1闭合，电流由电磁铁的右端流入，左端流出，据安培定则知，电磁铁的左端为N极。当滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值变大，据欧姆定律知，通过电路的电流变小，那么电磁铁的磁性会减弱。故A错误，B正确；
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动时，电磁铁的磁性减弱，则GMR的电阻会变大。故C错误；
D．开关S1和S2同时闭合，当滑片向左滑动时，通过电磁铁的电流变大，它的磁性增强，GMR的电阻减小，而GMR与指示灯串联，则此电路中的总电阻变小，那么通过指示灯的电流变大，指示灯变亮。故D错误。
故选B。
练6.3．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．温度降低到74℃以下，电铃响
C．电铃响时，电磁铁右端是N极
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
【答案】C
【解析】A．温度升高水银柱上升，电路接通，则水银是导体，故A错误；
B．温度升高水银柱上升，当温度达到74℃及以上时，左边电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，右边电路接通，电铃响，故B错误；
C．如图可知，电流由电磁铁左端流入，根据安培定则可知，电磁铁右端为N极，故C正确；
D．滑片P向左移动时，电路接入阻值变小，电流变大，则电磁铁磁性变强，故D错误。
故选C。
练6.4．电磁继电器广泛应用于各种自动控制电路中，如图所示的是温度自动报警器的原理图，下列说法错误的是（ ）
A．电磁继电器应用了电流的磁效应
B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．温度计可以用酒精温度计
D．电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路
【答案】C
【解析】AD．电磁铁是利用电流磁效应工作的，即通电螺线管产生磁性吸引衔铁使右端电路接通，所以电磁继电器是一种电路开关，它可以用左端电路控制右端整个电路，使电铃工作，故AD正确，AD不符合题意；
B．温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时，液体因为受热膨胀，温度计内的液体上升，从而使电路接通，故B正确，B不符合题意；
C．该液体必须为导体，这样才能控制电路使其接通，而酒精不是导体，故C错误，C符合题意。
故选C。
练6.5．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
【答案】D
【解析】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。
故选D。
练6.6．如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时，限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向，请你指出下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁C的右端是N极 B．D点接的是电源负极
C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的热效应
D．滑片P向左移动，电磁铁C 的磁性增强
【答案】B
【解析】A．小磁针静止时，右端为S极，根据异名磁极相互吸引知道，电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A错误；
B．电磁铁的左端为N极，由安培定则判断知道，电流从右端流入、左端流出，故D点接的是电源负极，故B正确；
C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的磁效应，故C错误；
D．滑片P向左移动，变阻器接入电路的阻值变大，则电路中的电流变小，电磁铁C的磁性减弱，故D错误。
故选B。
练6.7．小潭同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。下图所示是小潭设计的四个电路，其中满足条件的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图A符合这一要求。故选A。
练6.8．小丽利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，A为一段软导线，B为一个小型电热器。下列说法正确的是（ ）
A．该装置使用的是煤油温度计
B．该装置能使鱼缸中的水温大致保持在18℃
C．电磁铁上端的磁极是N极
D．当温度未达到设定温度时，小型电热器B一直工作
【答案】D
【解析】A．温度计与电路连接，煤油不导电，故不可能是煤油温度计，故A错误；
B．由图可知，当温度计中液柱到26℃时，控制电路接通，电磁铁吸引衔铁切断工作电路停止加热，故温度维持在26℃，故B错误；
C．由图可知，电磁铁正面电流方向向左，根据安培定则可知，电磁铁下端为N极，故C错误；
D．当温度未达到设定温度时，控制电路断路，电磁铁不工作，工作电路一直处于通路状态，小型电热器B一直工作，故D正确。
故选D。
练6.9．如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置，当温度达到92℃时，下列说法正确的是（ ）
A．只有灯亮 B．只有铃响 C．灯亮，铃也响 D．灯不亮，铃也不响
【答案】B
【解析】由图可知：当温度达到92时，由于水银是导体，电磁铁所在电路就会接通，电磁铁具有磁性，吸引上面的衔铁，使指示灯断开，接通电铃电路，电铃响，报警，故B正确，ACD错误。
故选B。
练6.10．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
【答案】D
【解析】A．报警器利用水银导电，即当到达警戒温度时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，故电铃响，故利用的是水银的导电性，温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩，故A正确，A不符合题意；
B．报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性，电铃响，断电时磁性消失，灯泡亮的特点的，故B正确，B不符合题意；
C．如图所示，报警器中，水银温度计和电磁铁首尾相连，故串联在电路中，故C正确，C不符合题意；
D．温度达到90℃时，报警器中的铃响灯灭，而没有到达警戒水位时，电铃不响，灯泡亮，故D错误，D符合题意。
故选D。
练6.11．电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示，R1为保护电阻，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．该装置的工作原理与电动机的工作原理一致
B．电梯超载时电磁铁磁性增大
C．电梯正常运行时K与B接触
D．处于图示位置时电磁铁对衔铁的吸引力大约是弹簧弹力的3倍
【答案】B
【解析】A．电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理制成的，故A错误；
B．超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，故B正确；
C．正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，故C错误；
D．可以把衔铁看成是一个杠杆，处于图示位置时，电磁铁对衔铁的吸引力的力臂是弹簧弹力力臂的3倍，由杠杆的平衡条件可知，电磁铁对所衔铁的吸引力大约是弹簧弹力的，故D错误。故选B。
练6.12．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（ ）
A．白天流过R0的电流较小
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．如果将R的阻值调大一些，傍晚时路灯比原来迟一些亮
D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
【答案】D
【解析】A．白天，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R和R0串联，电路的总电阻减小，由I=可知，通过电路的电流变大，白天流过R0的电流较大，故A错误；
B．光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，衔铁被吸下，静触点与c接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与b接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则给路灯供电的电源应接在ab之间，故B错误；
C．如果将电阻箱R的阻值调大一些，电路中的电流变小，磁性变弱，吸引力变小，傍晚时路灯比原来早一些亮，故C错误；
D．电源电压减小后，由I=可知，电路中的电流变小，磁性变弱，吸引力变小，傍晚时路灯比原来早一些亮，故D正确。故选D。
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