一、电磁铁
电磁铁是由铁芯和线圈两部分组成的。请说说铁芯和线圈在电磁铁工作时各起什么作用？

(1) 铁芯的作用:增强磁场。铁芯通常由软磁性材料制成,如铁、硅钢等,当电流通过线圈产生磁场时,铁芯会被磁化。
(2) 线圈的作用
① 产生磁场:根据安培定律,当电流通过线圈时,会产生一个环绕线圈的磁场,这是电磁铁磁性的来源。线圈相当于一个螺线管,其产生的磁场方向可由右手螺旋定则确定。
② 控制磁场:通过控制线圈中电流的通断,可实现电磁铁磁性的有无控制;通过改变线圈中电流的大小,能调节磁场强度,电流越大,磁场越强;还可通过改变线圈的绕向或电流方向,来改变电磁铁的磁极方向。

【分析】
要解答本题，需先明确电磁铁的组成，再结合电磁相关知识分别分析铁芯和线圈的作用：铁芯为软磁性材料，通电时会被磁化以增强磁场；线圈负责产生磁场，同时可通过电流的变化控制电磁铁的磁性相关特性。
【解析】
1. 铁芯的作用：铁芯通常由软磁性材料（如铁、硅钢等）制成，当电流通过线圈产生磁场时，铁芯会被磁化，从而增强电磁铁的磁场强度。
2. 线圈的作用：①产生磁场：根据电流的磁效应，电流通过线圈时会产生环绕线圈的磁场，这是电磁铁磁性的来源，线圈相当于螺线管，其磁场方向可由右手螺旋定则确定；②控制磁场：通过控制线圈中电流的通断，可实现电磁铁磁性有无的控制；改变线圈中电流的大小，能调节磁场强度（电流越大，磁场越强）；改变线圈的绕向或电流方向，可改变电磁铁的磁极方向。
【答案】
(1) 铁芯的作用:增强磁场。铁芯通常由软磁性材料制成,如铁、硅钢等,当电流通过线圈产生磁场时,铁芯会被磁化。
(2) 线圈的作用
① 产生磁场:根据安培定律,当电流通过线圈时,会产生一个环绕线圈的磁场,这是电磁铁磁性的来源。线圈相当于一个螺线管,其产生的磁场方向可由右手螺旋定则确定。
② 控制磁场:通过控制线圈中电流的通断,可实现电磁铁磁性的有无控制;通过改变线圈中电流的大小,能调节磁场强度,电流越大,磁场越强;还可通过改变线圈的绕向或电流方向,来改变电磁铁的磁极方向。
【知识点】
电磁铁的作用、电流的磁效应
【点评】
本题考查电磁铁核心组成部分的功能，属于电磁学基础知识点，直接考察对电磁铁工作原理的基础理解，难度适中，是对基础概念的常规考察。
【难度系数】
0.6

二、电磁继电器
电磁继电器一般由、衔铁、弹簧片、触点等组成，其工作电路包括低压电路和高压电路两个部分。

电磁铁、控制、工作

【分析】首先回忆电磁继电器的基础概念，电磁继电器的核心组成部件包含电磁铁，同时其工作电路分为低压控制电路和高压工作电路，据此可完成填空。
【解析】电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成；其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分，因此依次填入的内容为电磁铁、控制、工作。
【答案】电磁铁、控制、工作
【知识点】电磁继电器的结构、电磁继电器的工作电路
【点评】本题考查电磁继电器的基础识记内容，属于概念类题目，难度较低，主要考查学生对电磁继电器基本组成和电路划分的掌握情况。
【难度系数】0.9

探究点一 电磁铁
[典例1]如图所示，闭合开关S，发现甲、乙两电磁铁吸引大头针的个数不同，这说明电磁铁的磁性强弱跟有关。
电磁铁甲的上端是极；滑片P向右滑动的过程中，发现部分大头针从电磁铁上落下，这说明。

1. 线圈的匝数
2. S
3. 电磁铁的磁性强弱跟电流的大小有关

【分析】
要解答本题，需结合电磁铁的相关知识逐步推导：
1. 分析磁性强弱的影响因素：甲、乙两电磁铁串联，电流相同、铁芯相同，仅线圈匝数不同，吸引大头针数量不同，由此判断磁性与线圈匝数的关系；
2. 判断磁极：利用安培定则，结合电流方向确定电磁铁甲的磁极；
3. 分析滑片移动的影响：滑片右滑时，滑动变阻器电阻变化导致电流变化，吸引大头针数量改变，推导磁性与电流的关系。
【解析】
1. 甲、乙两电磁铁串联，通过的电流相等，铁芯相同，线圈匝数不同，吸引大头针的个数不同，说明电磁铁的磁性强弱跟线圈的匝数有关；
2. 根据安培定则：右手握住电磁铁甲，四指指向电流的方向（电流从甲的上端流入、下端流出），大拇指指向电磁铁的N极（下端），因此甲的上端是S极；
3. 滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，部分大头针从电磁铁上落下，说明电磁铁的磁性强弱跟电流的大小有关，电流越小，磁性越弱。
【答案】
线圈的匝数；S；电磁铁的磁性强弱跟电流的大小有关
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素；安培定则；电流与电磁铁磁性的关系
【点评】
本题是探究电磁铁磁性强弱的经典基础题，考查了控制变量法的应用、安培定则的判断以及电磁铁磁性与电流、匝数的关系，侧重对基础知识的掌握与应用。
【难度系数】
0.6

[变式1]（2025东营）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。当温度达到金属丝下端对应的温度时，电磁铁会产生磁性，它的N极在（选填“左”或“右”）端；电源电压不变，要想增强电磁铁的磁性，通常采取的措施是。

1. 左
2. 增加线圈匝数

【分析】
要确定电磁铁的N极，需利用安培定则判断；要增强电磁铁的磁性，需结合电磁铁磁性强弱的影响因素分析。首先明确控制电路中电流的方向，再根据安培定则判断N极；电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小、有无铁芯有关，据此确定增强磁性的措施。
【解析】
1. 判断电磁铁N极：控制电路中，电流从电源正极流出，从螺线管的右端流入、左端流出。根据安培定则：右手握住螺线管，四指弯曲方向与螺线管中电流的环绕方向一致，大拇指所指的一端为N极，由此可知电磁铁的N极在左端。
2. 增强电磁铁磁性的措施：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小、有无铁芯有关，在电源电压不变（电流不变）、铁芯已有的情况下，增加线圈匝数可以增强电磁铁的磁性。
【答案】
左；增加线圈匝数
【知识点】
安培定则；电磁铁磁性的影响因素
【点评】
本题考查安培定则的应用和电磁铁磁性强弱的影响因素，属于电磁学基础知识点，需熟练掌握安培定则的使用方法和电磁铁磁性的相关规律，难度适中。
【难度系数】
0.5

[典例2]如图所示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，金属丝下端所指示的温度为$90° \mathrm{C}$。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$90° \mathrm{C}$时，报警器中的灯亮同时铃响

D

【分析】
要解决本题，需先明确温度自动报警器的工作逻辑：分为左侧的控制电路和右侧的工作电路。控制电路中，水银温度计利用水银热胀冷缩传递温度信号，当温度达到90℃时，水银柱上升接触金属丝，因水银导电使控制电路接通，电磁铁获得磁性；电磁铁磁性变化会控制衔铁动作，进而切换工作电路的通断状态。接下来逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
1. 选项A：报警器利用水银热胀冷缩的性质感知温度，且水银是导体，可接通控制电路，说法正确。
2. 选项B：电磁铁的特性是通电时有磁性、断电时磁性消失，这是控制衔铁动作的核心原理，说法正确。
3. 选项C：水银温度计和电磁铁依次连接在控制电路中，属于串联关系，说法正确。
4. 选项D：温度达到90℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动，此时工作电路中电铃所在电路接通，灯所在电路断开，因此是铃响、灯不亮，并非灯亮同时铃响，说法错误。
【答案】
D
【知识点】
电磁铁应用、电磁继电器、水银导电性
【点评】
本题考查电磁继电器在温度报警中的实际应用，需掌握水银温度计的特性、电磁铁的工作特点，以及控制电路与工作电路的联动关系，易错点为混淆衔铁动作后灯与电铃的通断状态。
【难度系数】
0.5