7.4电磁继电器 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

7.4电磁继电器 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．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．水位下降时，电磁铁的磁性变强 B．水位下降时，通过R0电流变大 C．水位上升时，R0的电功率变大 D．水位上升时，RN的阻值会变大 2．如图是汽车尾气中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R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　） A．电铃应接在A和C之间 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱 C．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移 D．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值低 3．如图为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（ ） A．温度升高至74℃时，L1亮灯报警 B．温度升高至74℃时，L2亮灯报警 C．温度升高至78℃时，L1亮灯报警 D．温度升高至78℃时，L2亮灯报警 4．物理实践活动中，小明同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图所示。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，将其安装在需要探测温度的地方。当探测温度正常时，仅指示灯亮；当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响。为了达到上述要求，警铃应安装在（　　） A．位置a B．位置b C．位置c D．无法判断 5．如图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中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连，说法正确的时（　　） A．当温度计达到90℃时，报警装置会响铃，同时红灯亮 B．当温度计达到90℃时，报警装置会响铃，同时绿灯亮 C．当温度计达到85℃时，报警装置会响铃，同时绿灯亮 D．当温度计达到85℃时，报警装置会响铃，同时红灯亮 二、填空题 6．如图甲是一款消防应急照明灯，图乙是它的铭牌．当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光． （1）每个应急灯正常发光时的电流是 A． （2）应急灯的电池充满电后，可以让两个灯持续正常发光 h．（铭牌中“电池：6V 2500mAh”的“2500mAh”表示电池充满电后，以2500mA电流可持续放电1h） （3）小明尝试用电磁继电器设计了一个应急灯电路图（以一个灯为例），图丙中电磁继电器相当于一个 （选填“开关”或“电源”）；他在设计时粗心大意，丢了一根导线，如图丙所示，C点应该和触点 选填“A”或“B”)相连． 7．如图所示是消防应急灯的工作原理图，外部电路为220V交流电，当其正常工作时，电磁铁 （选填“不具有”或“具有”）磁性，衔铁被 （选填“拉上去”或“吸下”）；外部电路停电时，电磁铁所在电路不工作，两盏标有“6V”灯泡 （选填“不发光”或“发光”）。 8．如图所示，当水位上升到和上金属块接触时 （选填“红灯”或“绿灯”）会发光，此时电磁铁的 （选填“上端”或“下端”）为S极；当绿灯亮时，电磁铁 （选填“有”或“无”）磁性。      9．小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。 （1）是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在 （填“a、b”或“b、c”）两端；为了让路灯比原来迟一些亮，改进的方法是 ； （2）请根据示意图，简述自动控制路灯的工作过程。 10．如图所示的是恒温箱的简易电路图。其工作原理是：接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到金属丝A所指的温度时，控制电路 ，衔铁被吸下，工作电路断开，电热丝停止加热。当箱内温度低于金属丝A所指的温度时，控制电路 ，衔铁被 ，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定。 三、作图题 11．自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，平时绿灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线连接好电路。 四、实验题 12．如图所示，将质量为80g，体积为100cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器的水中在玻璃容器下方有一已经接入电路的螺线管，小灯泡L标有“6V3W”字样，通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如表所示（灯丝电阻保持不变，不考虑铁制小球与螺线管距离的远近对作用力F的影响）求： I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 F/N 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 （1）请判断：开关闭合后通电螺线管具有了磁性，其上端为 极； （2）断开开关铁制小球静止时露出水面的体积是多少？ （3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使铁制小球能悬停在水中，此时小灯泡消耗的功率是多大？ （4）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，当铁制小球静止时，小球对容器底的压力是多大？    五、简答题 13．下图是某同学为自家的保险柜设计的一个自动报警的原理图，只要偷窃者将钥匙插入锁上的钥匙孔，报警器就会铃响报警，请你说明一下这个报警器的工作原理. 14．某橙子基地需将鲜果按质量大小进行等级分类，橙子的质量越大等级越高；小宇设计了一个筛选装置并安装固定在如图甲所示传送带中部正下方，该装置工作原理如图乙所示，控制电路电源电压恒定不变，R1为某型号薄膜式压力传感器，安装在筛选装置顶部感知果子的压力，其阻值随所受压力的增大而减小，R2为定值电阻，当线圈中的电流增大到一定值时衔铁才被吸下；工作电路中的电动机用于驱动传送带，请分析当电动机停止转动时，停在筛选装置正上方的鲜果等级较高还是较低？并说明理由。 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 C C D B A 1．C 【详解】由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联； AB．由“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”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路中的电流变小，故A、B错误； CD．由“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”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，由串联电路的电流特点可知，通过R0的电流变大，由 P＝UI＝I2R 可知R0的电功率变大，故C正确； 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻变小，由串联电路的电阻特点可知，RN的阻值变小，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】AB．控制电路中，气敏电阻和串联。当CO浓度升高，气敏电阻阻值变小，则总电阻变小，根据可知电流变大，电磁铁磁性增强，当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸引下来，电铃发声报警，所以电铃应接在B和D之间，故AB错误； C．控制电路衔铁恰好被吸下时的电流不变，根据可知总电阻不变，将R2的滑片向上移，阻值变小，则阻值变大，此时对应的CO浓度变低，所以为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移，故C正确； D．控制电路衔铁恰好被吸下时的电流不变，用久后，电源电压U1会减小，根据可知总电阻变小，则阻值变小，此时对应的CO浓度变高，所以用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】由题干中图可知：金属丝下端所指的示数为 当温度升高到78℃，水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，L2亮，报警。 故选D。 4．B 【详解】热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以当温度较高时，热敏电阻的阻值较小，电路中电流较大，电磁铁磁性较强，吸引衔铁，图中b所在的支路被接通，因题中要求当探测温度升高到某一设定值时，仅警铃响，所以电铃应接在位置b处。所以指示灯接在位置a处，c处不论衔铁是否被吸下均处于通路状态，所以电铃和指示灯都不能接在c处。 故选B。 5．A 【详解】（1）如图，当温度到达90℃时，水银柱到达金属丝的下端，左边的控制电路闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使衔铁向下运动，从而带动动触点向下运动，使红灯、电铃所在的电路接通，此时红灯发光、电铃响，发出报警信号．故A正确、B错误； （2）如图，当温度到达85℃时，水银柱未到达金属丝的下端，左边的控制电路断开，控制电路中无电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧作用下向上运动，从而带动动触点向上运动，使绿灯所在的电路接通，此时绿灯发光，红灯不亮、电铃不响，故CD错误． 故选A． 点睛：水银温度计相当于开关，从水银柱到达金属丝的下端入手分析，即可确定何时报警． 6． 0.5 2.5 开关 B 【详解】（1）每个灯泡的额定电压U=6V，额定功率P=3W，每盏灯的电流； （2）两灯泡并联，总电流I总=2I=2×0.5A=1A，电池充满电后总电量Q=2500mAh=2.5Ah， 应急灯能持续发光的时间为； （3）由图可见，内部电路缺少开关，电磁继电器相当于一个开关；当外部电路有电时，电磁铁有磁性把衔铁吸下来，BA接通，应急灯不亮，停电时电磁铁无磁性，触点BC接通，应急灯正常发光，所以C点应该和触点B相连． 7． 具有 吸下 发光 【详解】[1][2]通电导线周围存在磁场，所以电磁铁具有磁性。可以吸引铁钴镍等物质。 [3]当电磁铁不同点，衔铁不吸下，消防应急灯电路正常工作，两灯发光。 8． 红灯 上端 无 【详解】[1]当水位上升到和上金属块接触时，控制电路接通，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使得红灯的电路接通，红灯发光。 [2]电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端为S极。 [3]当绿灯亮时，衔铁在弹簧的作用下被拉起，此时电磁铁不会吸引衔铁，电磁铁无磁性。 9． a、b 将电阻箱R的阻值调小 见解析 【详解】（1）[1]组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮，而光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小。白天时光照强，所以光敏电阻的电阻小，则继电器中电流大，电磁铁的磁性强，衔铁被吸引而可使b与c接通；夜晚时，光强弱，光敏电阻的电阻大，衔铁在弹簧作用下，向上运动，可使b与a接通，故路灯电源应连接a、b。 [2]为了让路灯比原来迟一些亮，即更晚一些亮，说明光照强度更小时，衔铁被吸下来，路灯所在的支路断开；由于光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，光照强度更小时，光敏电阻的阻值变大；由于衔铁被吸下来时，螺线管的磁性不变，通过控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，光敏电阻的阻值变大，因此需调节变阻箱接入电路的电阻变小，即将电阻箱R的阻值调小，这样路灯比原来迟一些亮。 （2）[3]白天时光照强，所以光敏电阻的电阻小，则继电器中电流大，电磁铁的磁性强，衔铁被吸引下来，此时路灯所在的支路断开，路灯熄灭；夜晚时，光强弱，光敏电阻的电阻大，衔铁在弹簧作用下，向上运动，使得路灯所在的支路接通，路灯亮。 10． 接通 断开 弹簧拉起 【详解】[1][2][3]如图，接通工作电路后加热，箱内温度升高，当温度计的水银柱上升到与金属丝A接触时，由于水银是导体，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，则工作电路断开，电热丝停止加热，当温度低于A所指的温度时控制电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁被弹簧拉起，工作电路再次工作。 11． 【详解】水温低于设定温度时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，而此时要求此时绿灯亮，由动触点和静触点控制灯泡的工作，即此时上端静触点与绿灯连接，当温度升高到设定温度时，控制电路接通，吸引衔铁向下移动，红灯亮，则下端的静触点与红灯连接，如图所示 12． N 20cm3 1.92W 0.05N 【详解】（1）[1]由图知，电流由下端流入通电螺线管，根据安培定则可知N极。 （2）[2]由题意知，小球的密度为 因小球的密度小于水的密度，所以，断开开关时，铁制小球静止时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，则小球受到的浮力为 由F浮=ρgV排可得，小球排开水的体积为 由于小球浸入水的体积等于其排开水的体积，则小球露出水面的体积为 （3）[3]闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使铁制小球能悬停在水中时，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，小球受到的浮力为 因小球悬停静止时，受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、螺线管对铁制小球的作用力处于平衡状态，由平衡条件可得 则螺线管对铁制小球的作用力为 分析表格数据可知，此时电路中的电流I=0.4A，由可得，灯泡的电阻为 此时小灯泡消耗的功率为 （4）[4]当小灯泡正常发光时，电路中的电流为 分析表格数据可知，此时螺线管对铁制小球的作用力F′=0.25N，此时小球受到竖直向上的浮力和支持力、竖直向下的重力和螺线管对铁制小球的作用力处于平衡状态，由力的平衡条件可得 则小球受到的支持力为　 因小球对容器底的压力和受到的支持力是一对相互作用力，所以，小球对容器底的压力为 13．当有钥匙插入钥匙孔时，左边的控制电路被接通，电磁铁中有了电流，电磁铁就有了磁性，衔铁被吸下，右边的触点被接触，工作电路被接通，电铃响，所以当听到铃响就知道有人开保险柜了. 【详解】试题分析：电磁继电器需要两个电路，一个低压控制电路，一个高压工作电路，也就需要两个电源． 当有钥匙插入钥匙孔时，左边的控制电路被接通，电磁铁中有了电流，电磁铁就有了磁性，衔铁被吸下，右边的触点被接触，工作电路被接通，电铃响，所以当听到铃响就知道有人开保险柜了． 考点：电磁继电器的组成、原理和特点． 点评：本题考查学生对电磁继电器原理的掌握，并和生活现象联系起来进行分析． 14．停在筛选装置正上方的鲜果等级较高，理由见详解 【详解】停在筛选装置正上方的鲜果等级较高，因为鲜果质量越大，压力传感器受到的压力越大， 根据题意R1的电阻就会越小，在控制电路中电源电压一定时，电路中电流就会越大，电磁铁磁性就越强，才可能使衔铁被吸下，从而让传送带停止工作。 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 $$