7.4电磁继电器 同步习题 -- 2024-2025学年教科版物理九年级上册

电磁继电器 同步习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制警装置电路图，以下说法正确的是（　　） A．温度达到90℃，绿灯亮 B．自动报警器的触点类似一种开关 C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象 D．把导体水银换成绝缘体煤油同样可以工作 2．太湖新城正处于如火如荼的建设之中，越来越多的企业开始进驻其中．如图所示是某单位使用的一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的下列叙述，不正确的是 A．该报警器红灯是报警灯，当水位到达A后，水在一般情况下是导电的，使下面的电路导通 B．该报警器的红、绿灯不会同时亮 C．当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮 D．当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极 3．如图所示为一台非铁性物质制成的天平。天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁。未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起。当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡 B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降 C．电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降 D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态 4．在地下停车场，驾驶员常常根据车位入口上方的红、绿灯判断是否有车位．小吴设计一种自动控制方案：将光控开关S(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央，红、绿灯装在车位入口上方，当车位上未停车时，绿灯亮；当车位已停车时，红灯亮．下图中的电路符合要求的是 A． B． C． D． 5．如图所示，是电磁继电器的应用，通过低压电路控制高压电路，下列有关说法不正确的是（　　）    A．此装置中A元件的工作原理是电流的磁效应 B．正常情况下当控制电路开关闭合时，绿灯亮 C．若闭合控制电路开关仍是红灯亮，应将支点O向右移 D．若改变低压电源的正负极，工作电路的工作情况不变 二、填空题 6．某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为的热风，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能使 kg（结果保留两位小数）的水温度升高。【】 7．电磁继电器是利用 控制工作电路通断的开关。电动机的工作原理是 。 8．法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应（即：巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小），荣获了2007年诺贝尔物理学奖。如图所示，已知R为定值电阻。当闭合S1、S2后，使滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中，安培表示数 ，伏特表示数 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 9．图是小华为学校设计的楼道照明系统自动控制装置，已知控制电路电压U恒为6V，电磁继电器线圈电阻R1为20Ω，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。图中AC可绕O点转动，OA长为0.5cm，OB长为1cm，AC部分的重力、触点间的压力以及各处的摩擦力均忽略不计。 (1)闭合控制电路中开关S，电磁铁上端为 极。 (2)为了实现光照减弱时，受控电路接通，灯L发光，图中导线M应接 （选填“触点1”或“触点2”）。 (3)电磁铁对衔铁的吸引力F等效集中作用在B点，吸引力F与控制电路中电流I的关系如图所示，当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A点的拉力为2.4N，则此时光敏电阻R2的阻值为 Ω。 10．电梯为居民上、下楼梯带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底控制电路中装有压敏电阻R1，保护电阻R2。在工作电路中，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行。下列说法正确的是 ： A．电梯工作时电磁铁的上端为N极 B．电磁铁磁性的强弱与线圈中电流的大小无关 C．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小 D．电梯未超载时动触点K与静触点B接触 理由： 。    三、作图题 11．如图是防汛报警器的装置图，请用笔画线正确连接电路．当水位上涨时，电路接通，小灯泡发光报警． 四、实验题 12．小明同学使用大铁钉绕成电磁铁，还找来一些大头针进行实验，电路设计如图所示．闭合开关后，发现电磁铁没有把大头针吸引上来，经检查，各元件完好，电路连接无故障． （1）请你猜想电磁铁没有把大头针吸引上来的原因是 ； （2）写出检验你的猜想是否正确的方法： ． 五、简答题 13．图是某车间自动除尘装置的简化电路图，控制电路中光敏电阻的阻值随光照强度增加而减小，光敏电阻所处空间只有唯一光源，光源与光敏电阻之间有遮光板。当车间灰尘较少时，工作电路中的指示灯L亮，当灰尘较多时，指示灯L熄灭，除尘器开始工作。请分析说明除尘器能工作的原因。 14．家庭燃气报警器能够检测燃气泄漏情况，部分电路示意图如图甲所示。其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1阻值与燃气浓度的关系如图乙，R2为滑动变阻器，通过移动滑片P的位置来设定燃气报警值。本报警器出厂测试时的信息记录如图丙。电源电压U保持恒定（忽略电磁铁线圈的阻值，不考虑温度对电阻的影响）。I 出厂测试情况记录 1.控制电路中的电流为I0时，电磁 铁A恰好能将铁B吸下，工作 电路中相应的灯亮起而报警。 2.预设当燃气浓度达到4%时报警。 丙 若想在实际使用时，燃气浓度达到3%时就报警，请分析并说明滑动变阻器应该向上还是向下滑动。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 B D C D C 1．B 【详解】A．温度达到90℃，控制电路接通，线圈有磁性，吸下衔铁，此时红灯亮，电铃响，故A错误； B．自动报警器的触点类似一种开关，可以控制电路的通断，故B正确； C．自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误； D．煤油属于绝缘体，所以把水银温度计换成煤油温度计不能工作，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，且根据安培定则知上端为S极，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮；故选D. 点睛：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合；当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合；这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的． 3．C 【详解】由安培定则可以判断电磁铁的上端是S极，下端是N极； 未通电时天平左盘受到的压力等于左盘内物体的总重力G。通电后，当铁块加速向上运动时，铁块受到的吸引力F引大于重力GA，而力的作用是相互的，则铁块对电磁铁的吸引力F引大于铁块的重力GA，此时左盘受到的压力 因为，则，即左侧托盘受到的压力变大，天平左盘下降。故选C。 【点睛】重点是安培定则的作用，运动和力的关系的应用，及物体受力情况的分析，关键是明确当铁块被吸引离开托盘时，左盘减小的力为铁块的重，增大的力为铁块对电磁铁的吸引力，因为铁块向上加速运动时，向上的力一定大于向下的力，即吸引力大于重力，所以合力向下，左盘下沉。 4．D 【详解】当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，绿灯电路接通而发光，所以上面为绿灯；当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，红灯泡电路被接通，所以下面为红灯；A图中红灯位置错误，B图红灯、绿灯位置错误，C图下面是定值电阻，错误，应为灯泡，故只有D正确． 5．C 【详解】A．电磁继电器的核心部件是电磁铁，电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，运用的是电流的磁效应，故A正确，不符合题意； B．正常情况下当控制电路开关闭合时，电磁铁具有磁性，吸下衔铁，使得绿灯和电动机的电路接通，绿灯亮、电动机工作，故B正确，不符合题意； C．若闭合控制电路开关仍是红灯亮，这说明弹簧的拉力与拉力的力臂的乘积大于吸合力与吸合力与其力臂的乘积，要使衔铁被吸下，应在弹簧拉力不变的情况下，应该减小弹簧拉力的力臂，所以支点O应该向左移动，故C错误，符合题意； D．若改变低压电源的正负极，由于电磁铁磁性的大小与电流的方向无关，所以工作电路的工作情况不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 6． 减小 【详解】[1]控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应；手伸向出风口，衔铁被吸下，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，控制电路的总电阻减小，则电阻R的阻值减小。 [2]工作电路的加热电阻丝与电动机并联，加热电阻丝两端电压等于电源电压，所以烘干一次手电热丝放出的热量 由题知 由得水的质量 7． 电磁铁 通电导线在磁场中受到力的作用 【详解】[1]电磁继电器是利用通电线圈具有磁性即电磁铁，吸引衔铁，使工作电路接通。它的实质是一个开关。 [2]电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。 8． 变大 变小 【详解】[1]当闭合S1、S2后，巨磁电阻和R串联，使滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻（GMR）电阻变小，总电阻变小，在电压一定时，由可知，电流变大，即安培表示数变大。 [2]由可知，在电阻不变时，电流变大，定值电阻R两端的电压变大，根据串联电路的电压特点，电源电压不变，巨磁电阻（GMR）两端的电压变小，即伏特表示数变小。 9． S 触点1 230 【详解】(1)[1]闭合控制电路中开关S，由右手螺旋定则，电磁铁下端为N极，电磁铁上端为S极。 (2)[2]光照减弱时，光敏电阻变大，由欧姆定律，控制电路的电流变小，电磁铁磁性变弱，C与触点1连通，要求灯L发光，图中导线M应接触点1。 (3)[3]电磁铁对衔铁的吸引力F等效集中作用在B点，吸引力F与控制电路中电流I的关系如图所示，当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A点的拉力为2.4N，根据杠杆的平衡条件 FA×OA=FB×OB 即 由图2知，吸引力F与控制电路中电流I成正比，故当引力为1.2N时，对应的电流大小为 根据串联电路的规律及欧姆定律，光敏电阻 10． C 见解析 【详解】[1][2]A．由图示知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则，电磁铁的下端是N极，故A错误； B．电磁铁磁性的强弱与线圈中电流的大小有关，电流越大，磁性越强，故B错误； C．电梯超载时报警，即电铃电路接通，当压敏电阻的阻值随压力增大而减小时，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，动触点K与B接通，电铃电路接通而报警，电动机电路断开，电梯停止运行，故C正确； D．电梯未超载时动触点K与静触点B断开，与接触点A连通，故D错误。 故选C。 11． 【详解】当水位上升到一定位置时，浮子A就会将竹片圆筒B顶起，使开关K闭合，控制电路被接通．电磁铁产生磁性，衔铁被吸引，使触点开关闭合，从而工作电路被接通，这样小灯泡就能发光报警．如图所示： 【点睛】水位上涨后闭合K，电磁继电器通电，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸合，使灯泡发光起到报警作用． 12． 电磁铁的线圈匝数太少 把导线在大铁钉上再多缠绕一些圈数，闭合开关，若大头针被吸引上来，说明猜想正确 【详解】解：（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，所以，电磁铁没有把大头针吸引上来的原因可能是电磁铁的线圈匝数太少，或电流太小等；（2）把导线在大铁钉上再多缠绕一些圈数，闭合开关，若大头针被吸引上来，说明猜想正确；若检验是不是由于电流太小造成的，可以多加几节电池，增大电流，闭合开关，若大头针被吸引上来，说明猜想正确． 点睛：（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯，实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱；（2）针对猜想，提出具体检验方法． 13．见解析 【详解】当车间中灰尘过多时，光源发出的光被灰尘反射后，射到光敏电阻上；光敏电阻阻值变小，控制电路中电压一定，电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁受到的吸引力增大，向下运动，使动触点与下面的静触点接触，接通除尘器所在的支路。 14．见解析 【详解】由图像可知，燃气浓度由4%变成3%时，R1阻值变大，刚好报警时电流仍为I0，根据，可得U1变大，U不变，根据，可得U2变小，根据可知， R2应该变小，所以滑动变阻器的滑片应该向下移动。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$