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类型三 电磁继电器
7.如图所示,是小明设计的水位自动报警器,要求水位达到金属块A时红灯亮,没达到A时绿灯亮,由于控制电路电压太低,为了增大电磁铁对衔铁的吸引力,小明在衔铁上固定一个永磁体(上端为S极)以确保水位达到A时电磁铁吸下衔铁红灯亮,请你画出电磁铁的绕线并完成工作电路图。
8.如图所示是一种温度自动报警器的原理示意图,当环境温度低于设定的警戒温度时,灯亮,电铃不响。当环境温度达到警戒温度时,灯不亮,电铃响,发出报警信号。
(1)在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路。(电铃符号为$\frown$)
(2)标出通电螺线管的N极。
类型四 电磁综合作图
9.如图所示,放有条形磁体的小车静止在水平地面上,小车的右边有一螺线管电路,要求闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动到某一位置时小车开始向左运动。请你将电路图补充完整。
7.如图所示,是小明设计的水位自动报警器,要求水位达到金属块A时红灯亮,没达到A时绿灯亮,由于控制电路电压太低,为了增大电磁铁对衔铁的吸引力,小明在衔铁上固定一个永磁体(上端为S极)以确保水位达到A时电磁铁吸下衔铁红灯亮,请你画出电磁铁的绕线并完成工作电路图。
8.如图所示是一种温度自动报警器的原理示意图,当环境温度低于设定的警戒温度时,灯亮,电铃不响。当环境温度达到警戒温度时,灯不亮,电铃响,发出报警信号。
(1)在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路。(电铃符号为$\frown$)
(2)标出通电螺线管的N极。
类型四 电磁综合作图
9.如图所示,放有条形磁体的小车静止在水平地面上,小车的右边有一螺线管电路,要求闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动到某一位置时小车开始向左运动。请你将电路图补充完整。
答案
7.如图所示。
8.如图所示。
9.如图所示。
解析
【分析】
本题包含3道电磁相关作图题，需结合电磁继电器原理、安培定则、磁极间的相互作用规律分析：
1. 第7题：水位自动报警器，水位达金属块A时控制电路接通，电磁铁需吸下衔铁使红灯亮。衔铁上永磁体上端为S极，根据异名磁极相吸，电磁铁上端应为N极，结合安培定则确定绕线；工作电路需实现水位未达A时绿灯通路、达A时红灯通路。
2. 第8题：温度自动报警器，温度达警戒值时控制电路接通，电磁铁吸下衔铁使电铃响、灯不亮；温度低时控制电路断开，衔铁复位使灯亮、电铃不响。据此确定虚线框内元件，再根据控制电路电流方向，用安培定则标出螺线管N极。
3. 第9题：小车向左运动需螺线管对其产生向左的吸引力，根据磁极间相互作用，螺线管左端应为S极（与小车右端N极相吸）；滑片右移时滑动变阻器电阻变小，电流变大，磁性增强，吸引力增大，据此补充电路并结合安培定则确定螺线管绕线。
【解析】
1. 第7题：
绕线：控制电路电流从电源正极流出，结合衔铁永磁体S极，电磁铁上端需为N极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流方向，确定绕线方向。
工作电路：衔铁未被吸下时接触上方触点，绿灯通路；衔铁被吸下时接触下方触点，红灯通路，补全对应电路。
2. 第8题：
元件填充：温度低时控制电路断开，衔铁在上方，接通上方电路，故上方虚线框为灯泡；温度达警戒值时控制电路接通，衔铁被吸下，接通下方电路，故下方虚线框为电铃，补全电路。
N极标注：控制电路电流从电源正极流入螺线管，根据安培定则，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向右端，故螺线管右端为N极。
3. 第9题：
电路补充：电源正极接开关，开关接滑动变阻器，滑动变阻器接螺线管右端，螺线管左端接电源负极，形成完整通路。
绕线：根据螺线管左端需为S极（与小车N极相吸），结合电流方向，用安培定则确定绕线方向，保证滑片右移时电流增大，磁性增强，小车向左运动。
【答案】
7.
8.
9.
【知识点】
电磁继电器、安培定则、磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查电磁学核心应用，需熟练掌握电磁继电器工作原理、安培定则、磁极间的相互作用，是电磁部分的重点题型，注重原理与作图的结合。
【难度系数】
0.5
本题包含3道电磁相关作图题，需结合电磁继电器原理、安培定则、磁极间的相互作用规律分析：
1. 第7题：水位自动报警器，水位达金属块A时控制电路接通，电磁铁需吸下衔铁使红灯亮。衔铁上永磁体上端为S极，根据异名磁极相吸，电磁铁上端应为N极，结合安培定则确定绕线；工作电路需实现水位未达A时绿灯通路、达A时红灯通路。
2. 第8题：温度自动报警器，温度达警戒值时控制电路接通，电磁铁吸下衔铁使电铃响、灯不亮；温度低时控制电路断开，衔铁复位使灯亮、电铃不响。据此确定虚线框内元件，再根据控制电路电流方向，用安培定则标出螺线管N极。
3. 第9题：小车向左运动需螺线管对其产生向左的吸引力，根据磁极间相互作用，螺线管左端应为S极（与小车右端N极相吸）；滑片右移时滑动变阻器电阻变小，电流变大，磁性增强，吸引力增大，据此补充电路并结合安培定则确定螺线管绕线。
【解析】
1. 第7题：
绕线：控制电路电流从电源正极流出，结合衔铁永磁体S极，电磁铁上端需为N极，根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流方向，确定绕线方向。
工作电路：衔铁未被吸下时接触上方触点，绿灯通路；衔铁被吸下时接触下方触点，红灯通路，补全对应电路。
2. 第8题：
元件填充：温度低时控制电路断开，衔铁在上方，接通上方电路，故上方虚线框为灯泡；温度达警戒值时控制电路接通，衔铁被吸下，接通下方电路，故下方虚线框为电铃，补全电路。
N极标注：控制电路电流从电源正极流入螺线管，根据安培定则，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向右端，故螺线管右端为N极。
3. 第9题：
电路补充：电源正极接开关，开关接滑动变阻器，滑动变阻器接螺线管右端，螺线管左端接电源负极，形成完整通路。
绕线：根据螺线管左端需为S极（与小车N极相吸），结合电流方向，用安培定则确定绕线方向，保证滑片右移时电流增大，磁性增强，小车向左运动。
【答案】
7.
8.
9.
【知识点】
电磁继电器、安培定则、磁极间相互作用
【点评】
本题综合考查电磁学核心应用，需熟练掌握电磁继电器工作原理、安培定则、磁极间的相互作用，是电磁部分的重点题型，注重原理与作图的结合。
【难度系数】
0.5
10.根据图中永磁体与通电螺线管右端磁场的磁感线,请你在永磁体上标出其N极并在括号内标出电源的“+”或“-”极。
永磁体
电源
(
永磁体
电源
(
+
)答案
10.如图所示。
解析
【分析】
解题思路：首先利用磁体外部磁感线的方向规律（从N极指向S极），根据图中磁感线的箭头方向，判断永磁体和通电螺线管的磁极；再运用安培定则（右手螺旋定则），结合螺线管的绕线方式，判断出电流方向，进而确定电源的正负极。具体步骤：1. 观察磁感线箭头，确定磁感线的指向，从而得出永磁体和螺线管的磁极；2. 用右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的N极，四指弯曲方向为电流方向，据此判断电流在电路中的流向，确定电源的正负极。
【解析】
1. 磁感线的特点：在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极。图中磁感线箭头向左，说明磁感线从右侧永磁体指向左侧螺线管，因此永磁体的左端为N极，螺线管的右端为S极。
2. 安培定则的应用：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（左端），四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致。由此可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极，左端为负极。
【答案】
永磁体左端标注“N”，电源括号内标注“+”
【知识点】
磁感线、安培定则
【点评】
本题综合考查磁感线的性质和安培定则的应用，需要学生熟练掌握磁体的磁感线规律和安培定则的操作方法，是电磁学中常见的基础题型。
【难度系数】
0.4
解题思路：首先利用磁体外部磁感线的方向规律（从N极指向S极），根据图中磁感线的箭头方向，判断永磁体和通电螺线管的磁极；再运用安培定则（右手螺旋定则），结合螺线管的绕线方式，判断出电流方向，进而确定电源的正负极。具体步骤：1. 观察磁感线箭头，确定磁感线的指向，从而得出永磁体和螺线管的磁极；2. 用右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的N极，四指弯曲方向为电流方向，据此判断电流在电路中的流向，确定电源的正负极。
【解析】
1. 磁感线的特点：在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极。图中磁感线箭头向左，说明磁感线从右侧永磁体指向左侧螺线管，因此永磁体的左端为N极，螺线管的右端为S极。
2. 安培定则的应用：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（左端），四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致。由此可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极，左端为负极。
【答案】
永磁体左端标注“N”，电源括号内标注“+”
【知识点】
磁感线、安培定则
【点评】
本题综合考查磁感线的性质和安培定则的应用，需要学生熟练掌握磁体的磁感线规律和安培定则的操作方法，是电磁学中常见的基础题型。
【难度系数】
0.4
11.图甲为我国最早的指南工具——司南的示意图,请在图甲中标出其静止状态时A点的磁极。将司南放在图乙所示的通电螺线管附近,闭合开关后司南发生了偏转。静止时司南指向如图乙所示,请在图乙中标出通电螺线管的N、S极和电源的“+”“-”极。
甲
北
西
东
南
A
北
西
东
南
A
S
乙
甲
北
西
东
南
A
北
西
东
南
A
S
乙
答案
11.如图所示。
解析
【分析】
要解决本题，需运用磁体的指向性、磁极间的相互作用规律以及安培定则进行分析：
1. 图甲中，司南是磁体，静止时勺柄指向地理南极，对应磁体的S极，因此A端（勺柄）为S极；
2. 图乙中，司南静止时勺柄A指向北方，说明A是司南的N极，根据异名磁极相互吸引，司南的N极指向通电螺线管的S极，故通电螺线管上端为S极，下端为N极；
3. 用安培定则判断电源极性：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（下端），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从螺线管下端流入、上端流出，因此电源下端为正极，上端为负极。
【解析】
步骤1：标注图甲A点磁极。司南静止时指南的一端是S极，图甲中A端指向南方，故A为S极；
步骤2：标注图乙通电螺线管的N、S极。司南的N极（A端）指向螺线管的S极，因此通电螺线管上端为S极，下端为N极；
步骤3：标注电源正负极。根据安培定则，电流从螺线管下端流入，故电源下端为“+”，上端为“-”。
【答案】
【知识点】
磁体的指向性、磁极间的相互作用、安培定则
【点评】
本题结合古代司南的原理，考查磁体性质与安培定则的应用，需掌握磁极间的相互作用规律和安培定则的操作方法，属于中等难度的基础题，能较好考查学生对相关知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需运用磁体的指向性、磁极间的相互作用规律以及安培定则进行分析：
1. 图甲中，司南是磁体，静止时勺柄指向地理南极，对应磁体的S极，因此A端（勺柄）为S极；
2. 图乙中，司南静止时勺柄A指向北方，说明A是司南的N极，根据异名磁极相互吸引，司南的N极指向通电螺线管的S极，故通电螺线管上端为S极，下端为N极；
3. 用安培定则判断电源极性：右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极（下端），四指弯曲方向为电流方向，可知电流从螺线管下端流入、上端流出，因此电源下端为正极，上端为负极。
【解析】
步骤1：标注图甲A点磁极。司南静止时指南的一端是S极，图甲中A端指向南方，故A为S极；
步骤2：标注图乙通电螺线管的N、S极。司南的N极（A端）指向螺线管的S极，因此通电螺线管上端为S极，下端为N极；
步骤3：标注电源正负极。根据安培定则，电流从螺线管下端流入，故电源下端为“+”，上端为“-”。
【答案】
【知识点】
磁体的指向性、磁极间的相互作用、安培定则
【点评】
本题结合古代司南的原理，考查磁体性质与安培定则的应用，需掌握磁极间的相互作用规律和安培定则的操作方法，属于中等难度的基础题，能较好考查学生对相关知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.5
1.(2025·福建)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如图,回形针在地球
磁场
的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的S(南)
极。答案
1.磁场 S(南)
解析
【分析】
首先，磁化后的回形针相当于一个小磁体，小磁体静止时指向南北是因为受到地球磁场的作用；其次，地磁场的南极位于地理北极附近，小磁体的N极指向地理北极（北方），S极指向地理南极（南方）。题目中提到冬季午间小草的影子偏向北方，说明图中左侧为北方，结合小磁体的指向规律可判断A端的磁极。
【解析】
1. 地球周围存在地磁场，磁化后的回形针是小磁体，小磁体在地磁场作用下静止时会指向南北方向，因此回形针在地球磁场的作用下静止后指向南北；
2. 地磁场的南极在地理北极附近，小磁体的N极指向地理北极（北方），S极指向地理南极（南方）。已知小草影子偏向北方，说明图中左侧为北方，小磁体的左端指向北方（N极），则右端A端指向南方，即A端是S极。
【答案】
磁场；S（南）
【知识点】
地磁场；磁极
【点评】
本题结合生活场景考查地磁场的相关知识，需理解地磁场的特点和小磁体磁极的指向规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
首先，磁化后的回形针相当于一个小磁体，小磁体静止时指向南北是因为受到地球磁场的作用；其次，地磁场的南极位于地理北极附近，小磁体的N极指向地理北极（北方），S极指向地理南极（南方）。题目中提到冬季午间小草的影子偏向北方，说明图中左侧为北方，结合小磁体的指向规律可判断A端的磁极。
【解析】
1. 地球周围存在地磁场，磁化后的回形针是小磁体，小磁体在地磁场作用下静止时会指向南北方向，因此回形针在地球磁场的作用下静止后指向南北；
2. 地磁场的南极在地理北极附近，小磁体的N极指向地理北极（北方），S极指向地理南极（南方）。已知小草影子偏向北方，说明图中左侧为北方，小磁体的左端指向北方（N极），则右端A端指向南方，即A端是S极。
【答案】
磁场；S（南）
【知识点】
地磁场；磁极
【点评】
本题结合生活场景考查地磁场的相关知识，需理解地磁场的特点和小磁体磁极的指向规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
