3. 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，图14-4-7是启动或关闭空调压缩机的电路示意图。电磁继电器实际上是一个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，衔铁被释放，工作电路断开，空调停止制冷。

图14-4-7

3. 开关 减弱

【分析】
要解答本题，需明确电磁继电器的功能定位，以及电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。首先，电磁继电器通过电磁铁的磁性有无来控制工作电路的通断，需判断它相当于哪种电路元件；其次，电磁铁的磁性强弱受电流大小影响，结合控制电路的电流变化分析磁性变化。
【解析】
1. 电磁继电器的作用是利用电磁铁磁性的有无来控制工作电路的通断，因此它实质上是一个利用电磁铁控制工作电路通断的开关，故第一空填“开关”。
2. 电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在匝数等条件不变时，电流越小，磁性越弱。当房间温度降低，热敏元件电阻增大，控制电路电流减小，因此电磁铁的磁性减弱，故第二空填“减弱”。
【答案】
开关；减弱
【知识点】
电磁继电器、电磁铁磁性的影响因素
【点评】
本题考查电磁继电器的作用和电磁铁磁性强弱的影响因素，属于基础概念题，侧重考查学生对相关知识点的理解与应用，难度较低。
【难度系数】
0.7

4. 小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图14-4-8所示的模拟电路，车牌识别成功相当于开关S闭合。

(1)闭合开关S后，电磁铁吸住铁柱时，电磁铁的上端为（选填“N”或“S”）极。
(2)若电源电压下降，栏杆不能抬起。除更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法：。

4. (1) S
(2) 将滑动变阻器接入电路的阻值调小一些(合理即可)

【分析】
第(1)问：要判断电磁铁的磁极，需运用安培定则（右手螺旋定则），先确定线圈中电流的方向，再通过右手握住线圈，使四指指向电流的环绕方向，大拇指指向的一端为N极，进而判断电磁铁上端的磁极。
第(2)问：电源电压下降导致栏杆无法抬起，是因为电磁铁磁性减弱，需增强电磁铁磁性。电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关，在不更换电池的前提下，可通过调整电路使电流增大来增强磁性，从而让栏杆正常抬起。
【解析】
(1) 闭合开关S后，电流从电源正极流出，经开关S、滑动变阻器、灯泡L后，从电磁铁线圈的上端流入、下端流出。根据安培定则：右手握住电磁铁线圈，四指顺着电流的环绕方向，大拇指指向电磁铁的下端，因此电磁铁下端为N极，上端为S极。
(2) 电源电压下降时，电路电流减小，电磁铁磁性减弱，无法吸住铁柱使栏杆抬起。要增强电磁铁磁性，需增大电路中的电流，根据欧姆定律，减小滑动变阻器接入电路的阻值，电路总电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，即可吸住铁柱，使栏杆正常抬起。
【答案】
(1) S
(2) 将滑动变阻器接入电路的阻值调小一些（合理即可）
【知识点】
安培定则、影响电磁铁磁性的因素、电路动态分析
【点评】
本题结合自动控制闸的实际场景，考查了安培定则的应用和电磁铁磁性强弱的影响因素，将电磁学知识与生活应用结合，侧重基础知识点的理解与运用，难度适中。
【难度系数】
0.6

5. 图14-4-9是由电磁铁P、衔铁Q等构成的空气开关的工作原理图，当电路中出现或用电器总功率过大等导致电流过大时，电磁铁的磁性（选填“增强”“减弱”或“不变”），对衔铁Q的吸引力（选填“变大”“变小”或“不变”），使衔铁Q转动，闸刀S在弹簧弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。

5. 短路 增强 变大

【分析】
要解答本题，需结合空气开关的工作原理，明确两个核心知识点：一是家庭电路电流过大的原因，二是电磁铁磁性强弱的影响因素。首先回忆家庭电路电流过大的两种情况，再根据电磁铁磁性与电流的关系，判断电流过大时磁性及吸引力的变化，进而理解空气开关的工作过程。
【解析】
家庭电路中，电流过大的原因包括短路或用电器总功率过大；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在线圈匝数和铁芯不变时，电流越大，磁性越强，因此当电流过大时，电磁铁的磁性会增强；电磁铁磁性增强后，对衔铁Q的吸引力会变大，使衔铁Q转动，闸刀S在弹簧弹力作用下自动开启，切断电路，实现保险功能。
【答案】
短路 增强 变大
【知识点】
家庭电路电流过大的原因；电磁铁的磁性强弱与电流的关系
【点评】
本题考查空气开关的工作原理，将家庭电路故障与电磁铁的性质结合，属于基础知识点的应用，难度适中，侧重对基础知识的理解与应用。
【难度系数】
0.7

6. 酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，研究人员设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图14-4-10所示。装置通电后，电磁铁的上端为（选填“N”或“S”）极。若要使电磁铁对衔铁的吸引力变大，则应将滑动变阻器的滑动头向（选填“左”或“右”）移动。

图14-4-10

6. N 左

【分析】
要解决本题，需掌握安培定则判断电磁铁磁极的方法，以及电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。第一步，根据电路中电流方向和螺线管绕线，用安培定则确定电磁铁上端的磁极；第二步，要增大电磁铁对衔铁的吸引力，需增强电磁铁磁性，即增大电路电流，据此判断滑动变阻器滑片的移动方向。
【解析】
1. 判断电磁铁磁极：根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向螺线管中电流的方向，大拇指所指的一端为N极。由电路图可知，电流从螺线管的下端流入、上端流出，结合螺线管的绕线方式，右手握住螺线管，四指顺着电流方向（从下向上沿绕线），大拇指向上，因此电磁铁上端为N极。
2. 调整滑动变阻器：电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强，对衔铁的吸引力越大。要增大电路电流，需减小滑动变阻器接入电路的电阻，滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻减小，电路电流增大，因此滑动头应向左移动。
【答案】N；左
【知识点】安培定则、电磁铁磁性强弱的影响因素
【点评】本题结合实际应用考查电磁学基础知识点，需熟练掌握安培定则和滑动变阻器的工作原理，难度适中。
【难度系数】0.5

7. 电磁铁在生产生活中有着广泛的应用。
下列设备没有用到电磁铁的是()。

A.空气开关
B.电磁起重机
C.普通电熨斗
D.电磁选矿机

7. C

【分析】
要解答本题，需明确电磁铁的工作原理是电流的磁效应，需逐个分析各选项设备的工作原理，判断是否用到电磁铁，从而选出未用到电磁铁的选项。
【解析】
选项A：空气开关在电路电流过大时，内部的电磁铁会产生较强磁性，吸引衔铁使开关断开，起到保护电路的作用，用到了电磁铁；
选项B：电磁起重机利用通电后电磁铁产生的磁性，吸起钢铁类重物，用到了电磁铁；
选项C：普通电熨斗是利用电流的热效应，将电能转化为内能来加热熨烫衣物，工作过程中没有用到电磁铁；
选项D：电磁选矿机依靠电磁铁的磁性吸引铁类矿石，实现矿石的分离，用到了电磁铁。
综上，未用到电磁铁的是普通电熨斗。
【答案】
C
【知识点】
电磁铁的应用、电流的热效应
【点评】
本题考查常见电器设备的工作原理，属于基础识记类题目，需区分利用电流磁效应（电磁铁）和电流热效应的设备，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】
0.7

8. 小明家有一款磁悬浮音箱(如图14-4-11甲所示)，音箱底部有一块磁体，圆柱
状底座内部有电磁铁。他发现这个底座内的电路与如图14-4-11乙所示的电路原理相同。闭合开关S，音箱悬浮在空中。下列判断正确的是()。


A.底座通电后能产生磁场，音箱A端应该是S极
B.底座通电后能产生磁场，利用了电流的热效应
C.将滑动变阻器的滑动头P向右移至某处，音箱将再次悬浮，此时音箱受到的磁力大小与调节滑动头P之前的相等
D.保持其他条件不变，减少线圈的匝数，开关S闭合时，音箱在底座上方悬浮时的高度会变高

8. C

【分析】本题结合磁悬浮音箱考查电磁学相关知识，需明确磁悬浮的原理是同名磁极相互排斥，结合电流的磁效应、安培定则、受力平衡、电磁铁磁性强弱的影响因素，逐一分析各选项。
【解析】
选项A：根据图乙电路，电流从电磁铁下端流入、上端流出，由安培定则可判断电磁铁上端为N极。音箱悬浮依靠同名磁极相互排斥，因此音箱A端应为N极，而非S极，A错误。
选项B：底座通电产生磁场，利用的是电流的磁效应；电流的热效应是电流通过导体时发热，与本题原理不符，B错误。
选项C：音箱悬浮时处于平衡状态，重力与磁力大小相等（$G=F_{磁}$），音箱重力不变，因此无论滑动变阻器如何调节，只要音箱再次悬浮，磁力大小始终等于重力，与调节前相等，C正确。
选项D：减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，对音箱的排斥力减小，音箱会下降，悬浮高度变低，而非变高，D错误。
【答案】C
【知识点】电磁铁、安培定则、受力平衡
【点评】本题以磁悬浮音箱为载体，综合考查电磁学核心知识点，要求学生将物理知识与实际情境结合分析，综合性较强，难度适中。
【难度系数】0.5