20.3 電磁鐵 電磁繼電器（解析版）

第二十章電與磁第3節(jié)電磁鐵電磁繼電器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能描述電磁鐵，說(shuō)明電磁鐵的特點(diǎn)和工作原理。2.能通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。3.能說(shuō)明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、電磁鐵1、定義：內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線管。電磁鐵的鐵芯是軟磁性材料。2、工作原理：電流的磁效應(yīng)。3、通電螺線管插入鐵芯后磁性加強(qiáng)的原因：鐵芯被磁化，使磁性加強(qiáng)。4、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：（1）電磁鐵通電有磁性，斷電無(wú)磁性；（2）匝數(shù)一定，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；（3）電流一定，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；（4）插入鐵芯電磁鐵的磁性會(huì)更強(qiáng)。5、探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素的實(shí)驗(yàn)電路圖：用吸引大頭釘個(gè)數(shù)顯示磁性強(qiáng)弱。（轉(zhuǎn)換法）電磁鐵應(yīng)用：電磁起重機(jī)、電磁繼電器、電冰箱、吸塵器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、洗衣機(jī)。二、電磁繼電器1、概念：用低電壓弱電流控制高電壓強(qiáng)電流設(shè)備。2、實(shí)質(zhì)：一種由電磁鐵控制的開(kāi)關(guān)。3、工作原理圖：

003探究提升知識(shí)點(diǎn)一：探究影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的因素試題解法技巧【探究重點(diǎn)】①首先從已有知識(shí)寫(xiě)出影響電磁鐵磁性的因素：電流的大小與線圈的匝數(shù)；②根據(jù)影響因素選擇合理的器材，明確顯示電磁鐵磁性強(qiáng)弱的方法，然后利用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；③最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。注意：實(shí)驗(yàn)結(jié)論要強(qiáng)調(diào)”在xxxx相同時(shí)”前提條件.【例題精講】（2023?赤峰）學(xué)習(xí)了電磁鐵，小明想：“電磁鐵兩極磁性強(qiáng)弱是否相同呢？”圖甲是他探究該猜想的裝置圖。（1）通電后，電磁鐵A端是極。（2）閉合開(kāi)關(guān)后，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)太小，要使其示數(shù)變大，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向端移動(dòng)。（3）將滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)完成后，根據(jù)圖乙讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。（4）在原位置將電磁鐵兩端對(duì)調(diào)，使B端向上，保持電流不變，觀察到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與（3）中相同。初步可得出的結(jié)論是：電磁鐵兩極磁性強(qiáng)弱。【答案】（1）S；（2）左；（3）2.2；（4）相同?！窘馕觥浚?）通電后，根據(jù)安培定則，電磁鐵A端是S極。（2）閉合開(kāi)關(guān)后，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)太小，要使其示數(shù)變大，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)向左端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，對(duì)薄鐵片的磁力增強(qiáng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。（3）將滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)完成后，根據(jù)圖乙，該測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.2N。（4）在原位置將電磁鐵兩端對(duì)調(diào)，使B端向上，保持電流不變，此時(shí)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不變，薄鐵片被重新磁化仍與電磁鐵相互吸引，對(duì)薄鐵片的磁力大小不變，觀察到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與（3）中相同。初步可得出的結(jié)論是：電磁鐵兩極磁性強(qiáng)弱相同。故答案為：（1）S；（2）左；（3）2.2；（4）相同。【鞏固訓(xùn)練】（2023?大連）如圖是某道路限載報(bào)警器的工作原理圖。電源電壓不變，R1是力敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)車的質(zhì)量超過(guò)限載質(zhì)量時(shí)，電磁鐵吸下銜鐵，電鈴響。根據(jù)不同的路面，可以改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，來(lái)設(shè)定不同的限載質(zhì)量。下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁鐵能吸下銜鐵，是由于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力 B．檢測(cè)時(shí)，車的質(zhì)量越大電磁鐵的磁性越強(qiáng) C．力敏電阻R1的阻值隨壓力的增大而減小 D．若要提高設(shè)定的限載質(zhì)量，應(yīng)將滑片P向左移動(dòng)【答案】BCD【解析】A、電磁鐵能吸下銜鐵，是由于通電導(dǎo)體的周圍存在磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B、檢測(cè)時(shí)，車的質(zhì)量越大，對(duì)力敏電阻的壓力越大，力敏電阻的阻值越小，電路中的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)，故B正確；C、力敏電阻R1的阻值隨壓力的增大而減小，故C正確；D、若要提高設(shè)定的限載質(zhì)量，此時(shí)力敏電阻的阻值減小，電磁鐵吸下銜鐵時(shí)的電流不變，根據(jù)歐姆定律，應(yīng)該增大滑動(dòng)變阻器的電阻，應(yīng)將滑片P向左移動(dòng)，故D正確。故選：BCD。00401強(qiáng)化訓(xùn)練1．（2023?鄧州市一模）現(xiàn)在很多大型商場(chǎng)都安裝一種“聰明”的電梯，載人和不載人時(shí)，電梯運(yùn)行的速度會(huì)發(fā)生變化。這種電梯?的簡(jiǎn)易控制電路如圖所示，圖中壓力傳感器R的阻值會(huì)隨著壓力的增大而減小。對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁繼電器是利用電磁感應(yīng)工作的 B．控制電路中，電磁鐵的上端為N極 C．當(dāng)電流的方向發(fā)生變化時(shí)，電梯運(yùn)行的速度會(huì)發(fā)生變化 D．當(dāng)壓力增大到一定值時(shí)，銜鐵與觸點(diǎn)2接觸，電梯的電梯的速度減慢【答案】B【解析】A、電磁繼電器的核心部件是電磁鐵，通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無(wú)磁性，是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的，即利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的，故A錯(cuò)誤；B、由圖可知，電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為N極，故B正確；C、當(dāng)電流的方向發(fā)生變化時(shí)，電磁鐵的極性會(huì)發(fā)生改變，但磁性的強(qiáng)弱不變，電梯運(yùn)行的速度不會(huì)發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；D、壓力傳感器R的阻值會(huì)隨著壓力的增大而減小，當(dāng)壓力增大到一定值時(shí)，銜鐵與觸點(diǎn)2接觸，工作電路電阻變小，電梯的電梯的速度加快，故D錯(cuò)誤。故選：B。2．（2023?羅莊區(qū)二模）小明觀察了小區(qū)入口的車輛出入自動(dòng)控制閘，發(fā)現(xiàn)當(dāng)車牌被識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬電路，車牌識(shí)別成功相當(dāng)于圖中開(kāi)關(guān)S閉合。則（）A．閉合開(kāi)關(guān)后，電磁鐵的上端為N極 B．滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)整后，欄桿更容易抬起 C．若欄桿不能抬起，可通過(guò)增大電池的電壓進(jìn)行改進(jìn) D．B端掛的鐵柱可以用上端是N極、下端是S極的條形磁體代替【答案】C【解析】A、由圖知，電流從電磁鐵的下端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為S極，故A錯(cuò)誤；B、滑動(dòng)變阻器的滑片P向上調(diào)整后，阻值變小，電源電壓不變，根據(jù)I＝可知，電路的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，欄桿更容易抬起，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)I＝可知，電阻一定時(shí)，增大電源電壓，電路的電流會(huì)變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，欄桿會(huì)更容易抬起，因此若欄桿不能抬起，可通過(guò)增大電池的電壓進(jìn)行改進(jìn)，故C正確；D、由A選項(xiàng)可知，電磁鐵的上端為S極，如果B端掛的鐵柱用上端是N極、下端是S極的條形磁體代替，則開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電磁鐵上端和條形磁體下端磁極相同，互相排斥，欄桿不會(huì)抬起，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．（2023?海港區(qū)一模）如圖所示是智能扶手電梯的原理圖，其中R是壓敏電阻。電梯上無(wú)乘客時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變慢，使電梯運(yùn)動(dòng)變慢；電梯上有乘客時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變快，使電梯運(yùn)動(dòng)變快。下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁鐵上端是N極 B．電磁繼電器與電動(dòng)機(jī)工作原理相同 C．電梯上有乘客時(shí)，壓敏電阻R的阻值增大 D．電梯上無(wú)乘客時(shí)，銜鐵與觸點(diǎn)1接觸，彈簧的彈性勢(shì)能減小【答案】D【解析】A．根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵的下端是N極，上端是S極，故A不符合題意；B．電磁繼電器的主要結(jié)構(gòu)是電磁鐵，電磁鐵是通電流之后具有磁性，斷電流時(shí)沒(méi)有磁性，是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的，電動(dòng)機(jī)的原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，兩者原理不同，故B不符合題意；CD．當(dāng)沒(méi)有人乘梯時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減慢減少耗電，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)兩端的電壓減小，電動(dòng)機(jī)和定值電阻R1串聯(lián)在電路中，說(shuō)明銜鐵被彈簧拉起，銜鐵和上面的靜觸頭1接通，彈簧的彈性形變變小，彈性勢(shì)能變小，此時(shí)控制電路中的磁性較弱，電路中電阻較大，所以壓敏電阻的阻值較大；當(dāng)有人乘坐電梯時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較快，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓較大，只有電動(dòng)機(jī)接入電路，銜鐵被電磁鐵吸引，銜鐵和下面的靜觸頭2接通，說(shuō)明電磁鐵的磁性較大，控制電路的電流較大，壓敏電阻的阻值較小，可以判斷壓敏電阻的阻值R隨著壓力的增大而減小，故C不符合題意，D符合題意。故選：D。4．（2023?湖北三模）物理課上老師展示了一款磁懸浮地球儀，如圖（a）所示，閉合開(kāi)關(guān)，地球儀懸浮在空中。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)地球儀底部有一塊磁鐵，底座內(nèi)部有電磁鐵。莉莉畫(huà)出了如圖（b）所示的電路原理圖，下列判斷不正確的是（）A．b圖中用虛線代表的地球儀的A端是S極 B．底座通電后能產(chǎn)生磁場(chǎng)是利用了電流的磁效應(yīng) C．a(chǎn)圖中地球儀能夠懸浮利用了同名磁極相互排斥的原理 D．閉合開(kāi)關(guān)后，向左移動(dòng)P能增大地球儀的懸浮高度【答案】D【解析】A、根據(jù)安培定則，電磁鐵的上端是S極，同名磁極互相排斥，地球儀的A端是S極，故A正確；B、底座通電后能產(chǎn)生磁場(chǎng)是利用了電流的磁效應(yīng)，故B正確；C、a圖中地球儀能夠懸浮利用了同名磁極相互排斥的原理，故C正確；D、閉合開(kāi)關(guān)后，向左移動(dòng)P，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，會(huì)減小地球儀的懸浮高度，故D錯(cuò)誤。故選：D。5．（2023?雁塔區(qū)校級(jí)三模）圖﹣1是一種磁懸浮地球儀擺件，地球儀內(nèi)部裝有磁鐵，底座內(nèi)部裝有如圖﹣2所示的電磁鐵。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖﹣1中，電磁鐵周圍存在著真實(shí)的磁場(chǎng)和磁感線 B．圖﹣1中，地球儀利用異名磁極相互排斥的原理懸浮 C．圖﹣2中，電磁鐵的上端是S極 D．圖﹣2中，將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)后，電磁鐵周圍的磁場(chǎng)方向不變【答案】C【解析】A、磁體周圍存在磁場(chǎng)，電磁鐵周圍也存在磁場(chǎng)，不存在磁感線，故A錯(cuò)誤；B、磁懸浮地球儀之所以能懸浮在空中，是利用了同名磁極相互排斥的原理，故B錯(cuò)誤；C、圖﹣2中，由安培定則和圖示可知，電磁鐵上端為S極，故C正確；D、圖﹣2中，將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)后，電流的方向發(fā)生了改變，電磁鐵磁極方向隨之改變，故D錯(cuò)誤。故選：C。6．（2023?蒲城縣一模）如圖所示是簡(jiǎn)易電磁鎖原理圖，閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P向左移動(dòng)，使靜止在水平桌面的鎖栓滑動(dòng)，打開(kāi)門(mén)鎖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．鎖栓可能是用鋼鐵制作的 B．通電后電磁鐵a端為N極 C．滑片向左移動(dòng)的過(guò)程中電磁鐵的磁性增強(qiáng) D．鎖栓在滑動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力始終向左【答案】D【解析】A．由簡(jiǎn)易電磁鎖原理圖可知，鎖栓會(huì)受到電磁鐵的磁力作用，說(shuō)明鎖栓是磁體或易磁化的物質(zhì)，所以鎖栓可能是用鋼鐵制作的，故A正確；B．電流從螺線管右端流入，左端流出，故據(jù)安培定則可知，此時(shí)電磁鐵的a端是N極，故A正確；C．滑動(dòng)變阻器的滑片P向左端移動(dòng)，電阻變小，電流變大，故電磁鐵的磁性變強(qiáng)，故C正確；D．由圖可知，要使電磁鎖打開(kāi)，鎖栓應(yīng)該向左滑動(dòng)，此時(shí)鎖栓受到水平桌面的向右的摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選：D。7．（2023?福安市三模）小明為抽屜設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易防盜報(bào)警器，并將它安裝在抽屜內(nèi)。報(bào)警器原理圖如圖，光敏電阻的阻值隨光照射強(qiáng)度的增大而變小。下列說(shuō)法正確的是（）A．控制電路為工作電路提供電源 B．拉開(kāi)抽屜時(shí)，R0兩端電壓變大 C．合上抽屜時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng) D．增大電阻R0，電鈴更容易響起【答案】B【解析】A、控制電路和工作電路的電源是各自獨(dú)立的，低壓電、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流，故A錯(cuò)誤；B、拉開(kāi)抽屜時(shí)，光敏電阻的阻值變小，電路中的電流變大，R0兩端電壓變大，故B正確；C、合上抽屜時(shí)，光敏電阻的阻值變大，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，故C錯(cuò)誤；D、增大電阻R0，根據(jù)歐姆定律，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，磁力減小，銜鐵更不易被吸下來(lái)，電鈴更不容易響起，故D錯(cuò)誤。故選：B。8．（2023?鹽城三模）車輛嚴(yán)重超載會(huì)損壞橋梁，為了能抓拍超載車輛，物理興趣小組成員決定為橋梁管理者設(shè)計(jì)一個(gè)“汽車超載記錄器”來(lái)進(jìn)行監(jiān)控管理，如圖甲為該超載記錄器原理圖，已知電源電壓U＝10V，線圈電阻R0＝5Ω，R1為最大阻值15Ω的滑動(dòng)變阻器，Rx為壓敏電阻，當(dāng)車輛駛?cè)氡粰z測(cè)路段時(shí)，其阻值隨它受到的壓力變化的情況如圖乙所示，當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)到或超過(guò)0.4A時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸下，工作電路中的照相機(jī)就開(kāi)始工作，抓拍超載車輛，則下列說(shuō)法正確的是（g取10N/kg）（）A．當(dāng)壓敏電阻Rx受到的壓力增大時(shí)，電磁鐵的磁性減弱 B．當(dāng)橋梁限重為30t時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為10Ω C．橋梁限重可調(diào)節(jié)范圍為20t～55t D．橋梁老化后應(yīng)適當(dāng)增大R1阻值以減小橋梁限重標(biāo)準(zhǔn)【答案】C【解析】由控制電路可知，三電阻串聯(lián)，A、由圖乙可知，當(dāng)壓敏電阻Rx受到的壓力增大時(shí)其阻值減小，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以電路的總電阻減小，由I＝可知，通過(guò)控制電路的電流變大，電磁鐵的磁性將增強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)橋梁限重為30t時(shí)，對(duì)橋面的壓力：F＝G＝mg＝30×103kg×10N/kg＝3×105N，由乙圖像可知，當(dāng)F＝3×105N時(shí)，Rx＝15Ω，此時(shí)電路中的電流為0.4A，電路的總電阻為：R＝＝＝25Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：R1＝R﹣R0﹣Rx＝25Ω﹣5Ω﹣15Ω＝5Ω，故B錯(cuò)誤；C、R1為最大阻值15Ω的滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，壓敏電阻Rx的阻值為：Rx′＝R﹣R0﹣R1′＝25Ω﹣5Ω＝20Ω，由乙圖像可知，當(dāng)Rx′＝20Ω時(shí)，F(xiàn)′＝2×105N，則橋梁限重為：m′＝＝＝＝20000kg＝20t，滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值15Ω時(shí)，壓敏電阻Rx的阻值為：Rx″＝R﹣R0﹣R1″＝25Ω﹣5Ω﹣15Ω＝5Ω，由乙圖像可知，當(dāng)Rx″＝5Ω時(shí)，F(xiàn)″＝5.5×105N，則橋梁限重為：m″＝＝＝＝55000kg＝55t，所以橋梁限重可調(diào)節(jié)范圍為20t～55t，故C正確；D、由圖乙可知，當(dāng)壓敏電阻Rx受到的壓力減小時(shí)其阻值增大，為控制橋梁限重時(shí)電路的總電阻不變，所以應(yīng)適當(dāng)減小R1阻值，故D錯(cuò)誤。故選：C。9．（2023?酒泉二模）為探究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)小組連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，開(kāi)關(guān)S閉合。下列說(shuō)法正確的是（）A．大頭針的下端散開(kāi)是因?yàn)楫惷艠O相互排斥 B．乙螺線管的下端是S極 C．比較甲、乙吸引大頭針的數(shù)量可得出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系 D．向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，甲、乙吸引大頭針的個(gè)數(shù)均會(huì)增多【答案】D【解析】A、大頭針被磁化，大頭針下端的磁極相同，互相排斥，所以下端分散，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)安培定則，乙螺線管的下端是電磁鐵的N極，故B錯(cuò)誤；C、由圖知，甲吸引大頭針的個(gè)數(shù)較多，說(shuō)明甲的磁性較強(qiáng)，甲、乙串聯(lián)，電流相等，甲的線圈匝數(shù)大于乙的線圈匝數(shù)，說(shuō)明電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D、向左移動(dòng)滑片P時(shí)，電路中電阻減小，電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的數(shù)量會(huì)增多，故D正確。故選：D。10．（2023?張店區(qū)校級(jí)二模）如圖是說(shuō)明巨磁電阻特性原理的示意圖，其中GMR是一個(gè)巨磁電阻，其阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而急劇減小。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁鐵的右端為N極 B．當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性減弱 C．當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，巨磁電阻的阻值增大 D．當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，指示燈變亮【答案】D【解析】A．利用安培定則判斷電磁鐵的左端為N極、右端為S極，故A錯(cuò)誤。B．當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，左側(cè)電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，故B錯(cuò)誤。CD．當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，GMR的阻值變小，指示燈所在電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，通過(guò)指示燈的電流變大，燈泡變亮，故C錯(cuò)誤、D正確。故選：D。11．（2023?資興市二模）法國(guó)科學(xué)家阿爾貝?費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得?格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)而榮獲2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。圖中GMR代表巨磁電阻，在磁場(chǎng)中，其阻值隨磁場(chǎng)的逐漸變強(qiáng)而減小，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電磁鐵左端為N極 B．電磁鐵外部的磁感線從右端出發(fā)回到左端 C．將滑片P向b端滑動(dòng)，電磁鐵磁性變強(qiáng) D．將滑片P向a端滑動(dòng)，指示燈變暗【答案】A【解析】AB、閉合開(kāi)關(guān)，電流從右端流入電磁鐵，根據(jù)安培定則可得，電磁鐵左端為N極，磁感線從左端出發(fā)回到右端，故A正確、B錯(cuò)誤；C、滑片向b端滑動(dòng)，電路中電阻變大，電流減小，電磁鐵磁性變?nèi)酰蔆錯(cuò)誤；D、滑片向a端滑動(dòng)，電路中電阻變小，電流變大，電磁鐵磁性變強(qiáng)，GMR的阻值變小，指示燈所在電路的電流變大，指示燈變亮，故D錯(cuò)誤。故選：A。12．（2023?吉安縣校級(jí)二模）如圖所示為車庫(kù)積水自動(dòng)報(bào)警器原理圖，其核心是一電磁繼電器。圖中A、B位置可以安裝電鈴或LDE燈，要求車庫(kù)沒(méi)有積水時(shí)，LED燈亮，車庫(kù)有積水時(shí)，電鈴響。電鈴應(yīng)該安裝在圖中的（選填“A”或“B”）位置；電磁繼電器實(shí)質(zhì)是一種（選填“用電器”或“開(kāi)關(guān)”）?！敬鸢浮緽；開(kāi)關(guān)。【解析】生活用水是導(dǎo)體，當(dāng)車庫(kù)積水時(shí)，接通左邊的控制電路，電磁鐵有了磁性，吸下銜鐵，動(dòng)觸點(diǎn)向下移動(dòng)，接通電鈴電路報(bào)警。地面積水較深時(shí)，電鈴響。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，電鈴應(yīng)該安裝在圖中的B位置。電磁繼電器實(shí)質(zhì)是一種開(kāi)關(guān)。故答案為：B；開(kāi)關(guān)。1．（2023?東營(yíng)）小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，其電路原理如圖所示，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，其阻值大小隨光照強(qiáng)度的增大而減小。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，光線變暗時(shí)，下列判斷正確的是（）A．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性減弱，開(kāi)關(guān)S2閉合 B．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi) C．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，開(kāi)關(guān)S2閉合 D．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性減弱，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)【答案】A【解析】當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，光線變暗時(shí)，光敏電阻的電阻變大，控制電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，電流表的示數(shù)變小，電磁鐵的磁性減弱，對(duì)銜鐵的吸引力減小，在右邊彈簧的拉力作用下，動(dòng)觸點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，開(kāi)關(guān)S2閉合，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。2．（2023?天津）黨的二十大報(bào)告指出“科技是第一生產(chǎn)力”。某學(xué)校為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，組織科技創(chuàng)新大賽，小明在比賽中制作了水位自動(dòng)報(bào)警器，原理圖如圖所示。當(dāng)水位達(dá)到金屬塊A時(shí)（一般的水都能導(dǎo)電），則（）A．兩燈都亮 B．兩燈都不亮 C．只有綠燈亮 D．只有紅燈亮【答案】D【解析】當(dāng)水位到達(dá)金屬塊A時(shí)，左端的控制電路接通，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，使紅燈電路接通，紅燈亮。故選：D。3．（2023?揚(yáng)州）如圖所示，下列做法中電磁鐵不能吸引更多大頭針的是（）A．只提高電源電壓 B．只將滑片P向左移動(dòng) C．只增加螺線管線圈的匝數(shù) D．只將鐵芯換成同規(guī)格的銅芯【答案】D【解析】A．只提高電源電壓，由I＝可知，電路中電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，能吸引更多大頭針，故A不符合題意；B．將滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻變小，由I＝可知，電路中電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，能吸引更多大頭針，故B不符合題意；C．增加螺線管線圈的匝數(shù)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，能吸引更多大頭針，故C不符合題意；D．只將鐵芯換成同規(guī)格的銅芯，銅芯不能被磁化，電磁鐵磁性減弱，不能吸引更多大頭針，故D符合題意。故選：D。4．（2023?自貢）如圖所示，R0是一個(gè)光敏電阻，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小。R是電阻箱（已調(diào)至合適阻值），它們和繼電器組成自動(dòng)控制電路來(lái)控制路燈，白天路燈熄滅，夜晚路燈亮起。下列說(shuō)法正確的是（）A．電路工作時(shí)，電磁鐵上端為N極 B．給路燈供電的電源應(yīng)接在b、c兩端 C．路燈發(fā)光時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為光能 D．控制電路電源電壓減小后，傍晚時(shí)路燈比原來(lái)早一些亮【答案】D【解析】A、根據(jù)圖示可知，電流從電磁鐵的上端流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為S極，故A錯(cuò)誤；B、晚上時(shí)的光線暗，光敏電阻的電阻值大，電路中的電流值小，所以靜觸點(diǎn)與a接通，所以要達(dá)到晚上燈亮，白天燈滅，則路燈供電的電源應(yīng)接在a、b之間，故B錯(cuò)誤；C、路燈工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能，不是全部轉(zhuǎn)化為光能，故C錯(cuò)誤；D、電源電壓減小后，在其它條件不變時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?，傍晚時(shí)路燈比原來(lái)早一些亮，故D正確。故選：D。5．（2023?宿遷）在科技晚會(huì)上，小明給大家展示了一個(gè)“聽(tīng)話”的小瓶子，通過(guò)調(diào)節(jié)滑片，就可以讓小瓶子上浮、下沉或懸停在水中，它的原理如圖所示（磁鐵固定在活塞上），閉合開(kāi)關(guān)S后，移動(dòng)滑片P，使小瓶子懸停在圖示位置。對(duì)此，以下分析正確的是（）A．電磁鐵的右端為S極 B．若將滑片P向右移，小瓶子將會(huì)上浮 C．小瓶子下沉?xí)r，小瓶子中的氣體密度變小 D．小瓶子上浮時(shí)，小瓶子的瓶口處受到水的壓強(qiáng)保持不變【答案】B【解析】A．由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電流從螺線管的右側(cè)流入，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的右端是N極，故A錯(cuò)誤；B．若將滑動(dòng)變阻器滑片P向右移，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，電路的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?，電磁鐵與磁鐵排斥作用變小，活塞向左運(yùn)動(dòng)，大瓶?jī)?nèi)空氣氣壓變小，小瓶子的水會(huì)擠出來(lái)，小瓶子重力變小，重力小于浮力，小瓶子將上浮，故B正確；C．小瓶子進(jìn)水重力大于浮力下沉?xí)r，故小瓶子上面的空氣的體積會(huì)變小，質(zhì)量不變，由可知，密度變大，故C錯(cuò)誤；D．小瓶子上浮時(shí)，根據(jù)p＝ρ水gh可知小瓶子的瓶口處受到水的壓強(qiáng)變小，故D錯(cuò)誤。故選：B。（多選）6．（2023?湘潭）如圖是汽車尾氣中CO濃度的檢測(cè)電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，R2是滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)S閉合，當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，電鈴報(bào)警。下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁鐵的上端是N極 B．電鈴應(yīng)接在A和B之間 C．當(dāng)CO濃度升高時(shí)電磁鐵的磁性減弱 D．電源用久后，U1減小，CO的報(bào)警濃度會(huì)變高【答案】AD【解析】（1）控制電路中，兩電阻串聯(lián)接入電路，當(dāng)CO濃度升高時(shí)，氣敏電阻R1的阻值減小，控制電路的總電阻減小，電源電壓不變，由歐姆定律可知控制電路中的電流增大，所以電磁鐵的磁性增強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，銜鐵被吸下，電鈴發(fā)聲報(bào)警，所以電鈴應(yīng)接在C和D之間，故B錯(cuò)誤；（2）根據(jù)圖示可知，電流從電磁鐵的下端流入、上端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為N極，故A正確；（3）用久后，電源電壓U1會(huì)減小，由歐姆定律可知只有當(dāng)R1阻值變小時(shí)，控制電路才能達(dá)到銜鐵被吸下的最小電流，結(jié)合題意可知報(bào)警時(shí)CO最小濃度比設(shè)定值高，故D正確。故選：AD。7．（2023?鞍山）在探究“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小聰連接了如圖所示的電路，電磁鐵A端放有一小磁針，閉合開(kāi)關(guān)，小磁針（選填“順”或“逆”）時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電磁鐵磁性（選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”）。電磁鐵磁性的強(qiáng)弱還與有關(guān)。【答案】順；減弱；線圈的匝數(shù)【解析】由圖可知螺線管中電流由左側(cè)流入，則由右手螺旋定則可知，螺線管A端為N極，B端為S極，因異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，則可知小磁針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；若滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，則由歐姆定律可得線圈中的電流變小，則電磁鐵的磁性減弱；電磁鐵磁性的強(qiáng)弱還與線圈的匝數(shù)有關(guān)。故答案為：順；減弱；線圈的匝數(shù)。8．（2023?牡丹江）如圖是中國(guó)科技館內(nèi)的超導(dǎo)磁懸浮列車模型和一個(gè)環(huán)形軌道。模型列車行駛過(guò)程中，車內(nèi)超導(dǎo)體通過(guò)液氮降溫，從正常態(tài)轉(zhuǎn)為超導(dǎo)態(tài)，從而減小了導(dǎo)體的。列車行進(jìn)時(shí)不接觸軌道，處于懸浮狀態(tài)，減小列車行駛時(shí)的。【答案】電阻；摩擦力?！窘馕觥浚?）超導(dǎo)磁懸浮列車中的超導(dǎo)體在低溫液氮中轉(zhuǎn)為超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)電阻變?yōu)?Ω；（2）磁懸浮列車行駛時(shí)不接觸軌道，是通過(guò)使接觸面脫離的方法來(lái)減小摩擦力。故答案為：電阻；摩擦力。9．（2023?蘇州）寒冬，為給小雞仔提供溫暖的環(huán)境，小明制作了恒溫箱系統(tǒng)，原理如圖?？刂齐娐酚呻姶爬^電器、滑動(dòng)變阻器R1、熱敏電阻R2（安裝在恒溫箱內(nèi)，阻值隨溫度升高而顯著減?。⒌蛪弘娫吹冉M成。加熱電路由電源、電熱絲R3和R4等組成。調(diào)好R1阻值，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，箱內(nèi)溫度升高到設(shè)定值后即在小范圍內(nèi)波動(dòng)，且降溫階段降溫比較平緩。（1）通電線圈上端是極，溫度升高時(shí)，電磁鐵磁性；（2）R3阻值（大于/小于）R4阻值；（3）將R1的阻值稍微調(diào)小一些，恒溫箱控制的溫度將。【答案】（1）N；增強(qiáng)；（2）小于；（3）降低?！窘馕觥浚?）閉合開(kāi)關(guān)S1，電流從電磁鐵上端流入，下端流出，由安培定則可知，線圈的上端為N極，下端為S極；溫度升高時(shí)，熱敏電阻R2的阻值隨溫度升高而顯著減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)；（2）溫度升高時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)，吸引銜鐵，使R4電路接通，此時(shí)恒溫箱處于保溫狀態(tài)；溫度降低時(shí)，電磁鐵磁性減弱，銜鐵在左側(cè)彈簧作用下被拉起，使R3電路接通，此時(shí)