物理苏科版磁体与磁场获奖第二课时教学设计

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2 电流的磁场
第二课时 电磁继电器
[学习目标]
1. 认识电磁铁，了解电磁铁的构造
2. 认识电磁继电器，知道电磁继电器在生活中的应用

一、 电磁铁
1． 在通电螺线管里面加上一根铁芯，就成了一个电磁铁。
2． 电磁铁磁场的强弱与电流的大小、线圈的匝数有关。
3． 电磁铁的优点：
①　 磁场的强弱，可以通过电流的大小、线圈的匝数来控制；
②　 磁场的方向，可以通过电流的方向来控制；
③　 磁场的有无，可以通过开关的通断来控制。
二、 电磁继电器
1． 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、强电流电路的装置。实质上它就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2． 电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成。

一、 电磁铁
1． 电磁铁及其磁性强弱的影响因素：电磁铁是由线圈和铁芯组成(实质是内有铁芯的螺线管)，在
一根软铁芯上，用漆包线密绕成线圈就做成了一个简单的电磁铁，通电后它能产生磁性。电磁铁的线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。
2． 电磁铁的优点：
①　 电磁铁磁性的有无可以由通电、断电(电流的有无)来控制。；
②　 电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制；
③　 电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的，便于人工控制；
*磁悬浮列车利用磁极间相互作用的原理设计的，通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力使列车浮起(悬浮气隙10~100mm)，从而大大减小了运行阻力，列车在电动机的牵引下高速运行。
3． 影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电
流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
4． 扬声器：(1)构造：固定的永磁体，线圈，锥形纸盆。

(2)工作原理：它是把电信号转换成声信号的一种装置。由于线圈中通过的电流是交变电流，它的方向不断改变，线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动，同时带动纸盆的振动，于是扬声器就发出了声。
二、 电磁继电器
1． 构造：如图所示，主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹
簧。
2． 电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关。
3． 工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，将工作电路的触
点接通，工作电路闭合；电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。
4． 主要应用：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。

知识点一：电磁铁
【探究重点】
插有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。软铁芯在通电螺线管中被磁化，也产生磁场，电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场。
【例题精讲】
1. (2021·浙江杭州市)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。
【巩固训练】
2. (2021·四川成都市·中考真题)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性______。

【答案】N(北) 越强
【解析】
[1]图示电路是串联连接，闭合开关S，电流由B端流入电路，由A端流出，据安培定则知，A端为N极。
[2]滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，硬币被吸起，说明此过程电磁铁的磁性增强，即通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
知识点二：电磁继电器
【探究重点】
当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。

【例题精讲】
3. （2022·山西）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ）。

A水位上升时，电磁铁磁性变弱 B水位上升时，通过R0电流变小
C水位下降时，R0的电功率变大 D水位下降时，RN的阻值会变大
【答案】D。
【解析】AB．水位上升时，向池中注水，触点接触，当注满水时，触点分离，说明RN电阻逐渐减小，电流变大，磁性变强，将衔铁吸引到下面，故AB错误；
CD．水位下降时，需要注水，触点接触，电磁铁磁性减弱，故RN的阻值会变大，电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C错误，D正确。故选D。
【巩固训练】
4. （2022·湖南常德）下图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水能导电），电路中（ ）。

A绿灯亮，红灯不亮 B红灯亮，绿灯不亮
C 红灯和绿灯都亮 D红灯和绿灯都不亮
【答案】B。
【解析】容器中水的高低相当于控制电路的开关。
当水位没有到达A时，电磁铁没有磁性，此时衔铁与绿灯的触点接触，绿灯亮；
当水位到达A时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在磁力吸引的作用下与绿灯的触点断开，与红灯的触点接触使红灯所在电路接通，此时绿灯不亮，红灯亮，故选B。
知识点三：探究电磁铁特性实验
【探究重点】
1)电磁铁的工作原理；2)电磁铁磁场方向的判断；3)影响电磁铁磁性大小的因素；4)电磁铁的应用等。
【例题精讲】
5. (2021·浙江杭州市·中考真题)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。
【巩固训练】
6. (2021·四川泸州市·中考真题)如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)，电磁铁的磁性______(选填“变强”“变弱”或“不变”)。

【答案】S 变小 变小
【解析】
[1]根据安培定则可知，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向即为N极的方向，故B为N极，A为S极。
[2]当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，滑动变阻器接入的电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流表的示数变小。
[3]电流变小，通电螺线管的磁性变弱。
知识点四：电磁铁应用
【探究重点】
电磁铁磁性的有无可以由通电、断电(电流的有无)来控制；电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制；电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的，便于人工控制
【例题精讲】
7. (2021·江西中考真题)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。
【巩固训练】
8. (2021·江苏中考真题)人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启，线圈中的电流从A流向B时，电磁铁左端是______极，血液会______(选填“流入”或“流出”)活塞筒，该装置工作时，线圈AB中的电流方向______(选填“需要”或“不需要”)改变。


【答案】S 流入 需要
【解析】
[1]线圈中的电流从A流向B时，根据安培定则，电磁铁右端N极，左端S极。
[2]异名磁极相互吸引，此时活塞左移，筒内压强减小，血液流入筒。
[3]因为工作时活塞要左右移动，电磁铁磁极要改变，所以电流方向需要改变。

1. 在右图所示电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是(　　)
A.电磁铁的上端为S极 B.电源左端为“+”极
C.断开开关,弹簧测力计示数为零 D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁的铁芯,弹簧测力计示数增大
【答案】:D
【解析】:滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大,电磁铁磁性变强;而条形磁体下端为N极,且测力计示数变小,由磁极间作用规律,同名相斥异名相吸判定电磁铁上端为N极,故A错误;电磁铁上端为N极,由安培定则可知,电流由电磁铁下端流入,电源右端为正极,B错误;断开开关,电路中无电流,电磁铁无磁性,磁体本身有重力,此时测力计示数等于磁体重力,C错误;抽去铁芯,磁性变弱,对磁体的排斥力变小,测力计示数变大,D正确。
2. (2020·四川自贡)弹簧测力计挂住一条形磁铁置于螺线管的正上方，如图所示。闭合开关K，弹簧测力计示数将(　　)

A．变小 B．不变 C．变大 D．无法确定
【答案】A
【解析】
闭合开关K，电流从螺线管的上端流入，根据安培定则可知，螺线管的上端是N极，条形磁铁的下端是N极，因为同名磁极相互排斥，所以当闭合开关K，弹簧测力计的示数将变小。
故选A。
3. (2020·湖北武汉)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．电铃响时，电磁铁右端是N极
C．温度降低到74℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
【答案】B
【解析】
A．水银属于金属，金属是导体，故A错误；
B．由安培定则知，电磁铁的右端为N极，故B正确；
C．由电路图知，温度降到74℃时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被释放，电铃不响，故C错误；
D．由电路图知，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值减小，由欧姆定律知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D错误。
故选B。
4. 小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验时，

(1)可通过观察__________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与__________的磁场相似。

(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了__________，来研究__________的关系。
【答案】(1)小磁针静止时N极(或S极)的指向(2)条形磁体(3)控制两次实验的电流大小不变 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数
【解析】(1)读图可知，在螺线和旁有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性；
(2)读图2可知，螺线和的两端磁性较强，中间磁性较弱，这与条形磁体的磁场分布相类似；
(3)实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系．
5. (2021·山东东营市·中考真题)为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
(2)求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
(3)求工作电路在保温状态下的电功率。
(4)当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。

【答案】(1)见解析；(2)0.02A；(3)55W；(4)84%
【解析】
解：(1)如图乙所示，温度升高时，电阻R的阻值增大，所以当温度比较低时，电阻R的阻值较小，控制电路中的电流较大，电磁铁把衔铁吸下来，工作电路中只有电阻R2接入；当温度较高时，电阻R的阻值较答，控制电路中的电流较小，复位弹簧把衔铁拉上去，工作电路中电阻R1和R2串联接入，根据可知，电压一定时，电路中的电阻越小，加热功率越大，故动触点与静触点a接触时，为保温电路，动触点与静触点b接触时，为加热电路。
(2)如图乙所示，温度为80℃时，电阻R的阻值为100Ω，则此时通过电磁铁线圈的电流为

(3)动触点与静触点a接触时，为保温电路，工作电路中电阻R1和R2串联接入，保温状态下的电功率为

(4)由题意知，水温达到80℃时衔铁会跳起，则水吸收的热量为

动触点与静触点b接触时，为保温电路，工作电路中只有电阻R2接入，加热状态下消耗的电能为

此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为


1. (2021·山东济宁市·中考真题)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。
2. (2020·浙江绍兴)下列有关电铃(如图)说法正确的是(　　)

A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
【答案】D
【解析】A．电铃内部有一个电磁铁，则电铃的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B．开关闭合后，电磁铁吸引衔铁，小锤击打到铃碗，此时衔铁与上面触点分开，使电路断开，则电磁铁失去磁性，故B错误；
C．要使铃声响度大一些，应使小锤敲击铃碗的力增大，电磁铁的磁性应增强，在线圈匝数不变时，电路中电流应增大，所以应增加电源电压，故C错误；
D．由图知，滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，则电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
故选D。
3. (2021·山东烟台市)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是( )。
A． B． C． D．
【答案】C。
【解析】A．当开关S闭合时，将衔铁吸引下来，下面的灯亮，当开关断开，上面的灯亮，即每一次只能亮一个灯，故A不符合题意；
B．工作电压只有220V，而此选项中两个灯泡串联，两个灯泡都不能正常发光，故B不符合题意；
C．两灯泡并联，都能正常发光，且当开关闭合时，衔铁被吸下，灯泡正常发光，当开关断开时，两灯泡都不发光，故C符合题意；
D．不论开关是否闭合，两个灯泡都能同时正常发光，不能同时熄灭，故D不符合题意。故选C。
4. (2021·湖北十堰市·中考真题)如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是(　　)。

A．电磁铁的磁性逐渐减弱；
B．电磁铁的上端为S极；
C．铁块对地面的压强逐渐变大；
D．弹簧测力计的示数逐渐变大
【答案】B。
【解析】A．滑片P逐渐向a端滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性逐渐增强，故A错误；
B．电流从电磁铁的下侧接线柱流进，用右手定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故B正确；
C．电磁铁的磁性增强，对铁块产生向上的吸引力，所以铁块对地面的压力变小，但受力面积不变，压强，所以铁块对地面的压强逐渐变小，故C错误；
D．铁块对地面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，所以地面对铁块的摩擦力变小，铁块做匀速直线运动，弹簧测力计对它的拉力和它受到的摩擦力是一对平衡力，所以拉力变小，故D错误。故选B。
5. （2022·四川成都）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，下图是启动或停止空调压缩机的电路示意图，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的___________（选填“用电器”、“电源”或“开关”），夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性___________，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。

【答案】①开关；②减弱。
【解析】[1]电磁继电器是利用电磁铁控制衔铁的吸下或弹起从而控制工作电路的通断，相当于开关。
[2]电磁铁的磁性与通过电磁铁的电流大小有关，当控制电路的电流减小时，电磁铁的磁性将会减弱。
6. (2020·山西九年级其他模拟)随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入．刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响红灯亮．刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”．在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路．

【答案】
【解析】先把电磁铁的线圈连接好，导线都在螺旋管的同侧，绕螺旋管时一端在螺旋管的上面绕，一端从螺旋管的下面绕；
棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，电磁继电器断电，衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，绿灯电路工作，所以绿灯、电源、动触头和上面静触头构成通路；
棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电磁铁具有磁性，说明电源、衔铁、电磁铁连成一个通路．
电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”，说明两者是串联的，把红灯和电铃串联起来．
棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电磁铁具有磁性吸引衔铁，动触头和下面的静触头接通，电源、红灯、电铃、动触头、下面静触头组成一个通路如图．
7. (2021·浙江温州市·中考真题)疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此，小明设计了一款“智能门禁”能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：
①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作(门打开)警示灯不亮；
②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；
③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。
(1)下列电路设计符合要求的是______；(可多选)
A．B．
C．D．
(2)若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为______瓦。
【答案】BC 0.9
【详解】
(1)[1]由题意分析可知，仅当S1和S2同时闭合时，电动机M才工作，仅当S1断开，S2闭合时，警示灯才亮，只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作；
A．如图可知，当S1、S2均断开时，警示灯亮，与分析冲突，故A不符合题意；
B．如图可知，当S1和S2同时闭合时，电动机M工作，警示灯不亮，当S1断开，S2闭合时，警示灯亮，电动机M不工作，只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作，与分析吻合，故B符合题意；
C．如图可知，当S1和S2同时闭合时，电动机M工作，警示灯不亮，当S1断开，S2闭合时，警示灯亮，电动机M不工作，只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作，与分析吻合，故C符合题意；
D．如图可知，当S1断开，S2闭合时，警示灯亮，与分析冲突，故D不符合题意。
故选BC。
(2)[2]由可求工作时功率为


1. (2021·山东济宁市)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。
2. (2021·湖北十堰市·中考真题)如图所示，电磁铁的右下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动，在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中，滑片P逐渐向a端滑动，下列判断正确的是(　　)

A．电磁铁的磁性逐渐减弱
B．电磁铁的上端为S极
C．铁块对地面的压强逐渐变大
D．弹簧测力计的示数逐渐变大
【答案】B
【解析】
A．滑片P逐渐向a端滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性逐渐增强，故A错误；
B．电流从电磁铁的下侧接线柱流进，用右手定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故B正确；
C．电磁铁的磁性增强，对铁块产生向上的吸引力，所以铁块对地面的压力变小，但受力面积不变，压强，所以铁块对地面的压强逐渐变小，故C错误；
D．铁块对地面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，所以地面对铁块的摩擦力变小，铁块做匀速直线运动，弹簧测力计对它的拉力和它受到的摩擦力是一对平衡力，所以拉力变小，故D错误。
故选B。
3. （2022·湖北十堰）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _____极（选填“N”或“S”）。

【答案】①B；②红；③N。
【解析】[1][2]由图示知，车库积水水面到达B处时，水是导体，将金属块A和B接通，电磁铁中有电流通过，将衔铁吸下，红灯接通，发光报警。水面未达到B处时，电磁铁中没有电流通过，衔铁弹起，绿灯亮。
[3]由图示知，电磁铁有电流通过时，电流由下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的N极在上端。
4. （2022·贵州黔东南）某款无接触式热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图所示，控制电路中R为光敏电阻。闭合S，当手伸向出风口时，R的阻值会___________（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44Ω，在额定电压下，烘干一次手用时10s，则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为___________J，这些热量能使___________kg（结果保留两位小数）的水温度升高5℃。[]

【答案】①减小；②；③0.52kg。
【解析】[1]控制电路的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应，手伸向出风口时，衔铁要被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大导致电磁铁的磁性增强，电源电压一定，由可知，R的阻值会减小。
[2]工作电路中的加热电阻丝与电动机并联，加热电阻两端电压为电源电压，则加热电阻产生的热量为
[3]水的质量为。
5. （2022·江西省） 如图所示，是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，打开门锁。下列说法正确的是（　　）。

A. 通电后电磁铁a端为S极；B. 滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强；
C. 条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力；D. 条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
【答案】B。
【解析】A．由图中可知，通电后电流从电磁铁的b端流入，由安培定则可知，电磁铁的a端为N极，故A错误；
B．滑片向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强，故B正确；
C．因条形磁铁的b端为S极，故由异名磁极相互吸引可知，条形磁体会受到向左的磁力作用而向左滑动，故条形在滑动过程中受到桌面向右的摩擦力，故C错误；
D．条形磁体在滑动过程中，在竖直方向上处于受力平衡状态，条形磁铁与桌面之间的压力和粗糙程度不变，故条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变，故D错误。故选B。
6. (2020·陕西渭南市·九年级三模)如图是小科设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路，当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R0的阻值随CO浓度的增大而减小，电铃应接在_____(选填“B”和“D”或“A”和“C”)之间；当CO浓度升高，电磁铁的磁性_____(选填“增强”或“减弱”)；电磁铁的上端为_____(选填“N”或“S”)极。

【答案】“B”和“D” 增强 N
【解析】
[1][2][3]当CO浓度高于某一设定值时，气敏电阻R0的阻值减小，由于，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁向下，电铃发声报警，电铃应接在“B”和“D”之间，根据安培定则，判断出电磁铁的上端为N极。