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.如图所示是小明模拟设计的电梯超重报警电路,当压力高于某一设定值时,电铃发声报警。图中压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是( ) A.电铃应接在A和C之间 B.闭合开关后,电磁铁的上端为S极 C.减少电磁铁的线圈匝数,可以提高报警器的灵敏度 D.为使该报警电路在压力更小时报警,可将R2的滑片向上移 2.如图是温度自动报警器的原理图,下列说法中不正确的是( ) A.温度计中的水银是导体 B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的 C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应 D.用水银温度计操控继电器控制电路的通断,实现了温度的自动报警 3.如图为一款“智能照明灯”的电路,其控制电路中,电源电压恒定,为可变电阻,为光敏电阻,其阻值随光强度而变化。当电流到达某一值时,会将衔铁吸下,灯L天黑时自动发光,天亮时自动熄灭。关于该灯,下列说法正确的是( ) A.通电螺线管上方是N极 B.阻值应随光照强度的增大而增大 C.若将调大,灯泡工作时间会变短 D.若控制电路中电源电压降低,灯泡工作时间会变长 4.如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图,在水银温度计上部插入一段金属丝。下列有关报警器的叙述正确的是( ) A.电铃发出报警信号时,电磁铁的右端为极 B.把电路图中的“”、“”对调,该报警器将不能正常工作 C.增大水银温度计上部金属丝的长度,则电铃发出报警信号的温度会升高 D.当环境温度升高,水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时,电铃报警 5.很多商场都安装了自动扶梯,扶梯在没人和有人时运行的速度会发变化,其简易电路如图所示,R是一个力敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。下列说法中正确的是( ) A.控制电路中电磁铁的上端为S极 B.人走上扶梯后,衔铁与触点2接触,扶梯运行的速度加快 C.人走下扶梯后,电磁铁的磁性增强,电动机转速变慢 D.人走下扶梯后,控制电路中的电流增大 二、填空题 6.如图所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,电磁铁 (选填“有”或“无”)磁性,工作电路中的电铃 (选填“响”或“不响”)。 7.图中所示为一种温度自动报警器的原理图.在水银温度计里封入一段金属丝.当温度达到金属丝下端所指示的温度时,就可以发出报警信号.这种温度自动报警器既可以进行高温报警(即温度达到或超过设定的温度时报警),也可以进行低温报警(即温度低于设定的温度时报警).若设定报警灯为红色,正常状态指示灯为绿色,该装置设定为高温报警时,则灯L1应为 色.(填:“红”或“绿”) 8.某变频空调电路原理示意图如图所示,电源电压U1不变,Rs为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,L为磁控开关。闭合开关S,磁控开关L线圈的上端为 (选填“N”或“S”)极;当环境温度升高到设定值时,L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合,工作电路的变频压缩机开始制冷工作,则热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”);若要提高设定温度,应将调控电阻Rs的电阻调 。 9.如图是一个汽车转向灯的模拟电路,当开关闭合时,电磁铁有磁性,上端是 极,衔铁被吸下,电灯电路 ;同时电磁铁电路 ,衔铁恢复原位,电灯熄灭,如此反复,实现电灯不断闪烁。 10.如图所示的自动控制电路中,当开关S闭合时,工作电路的情况是灯 (选填“亮”或“不亮”),电动机 (选填“转”或“不转”),电铃 (选填“响”或“不响”)。 三、实验题 11.如图甲所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了; (1)车钥匙实质相当于一个 ,跨上自行车将右侧把手向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,右侧把手实质相当于一个 。蓄电池给电动车供电时,蓄电池相当于 (以上三空均填电学元件名称); (2)电动自行车行驶时,电动机工作是利用磁场对 的作用的原理; (3)两刹车手柄中各有一只开关S1和S2,在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是_; A. B. C. D. (4)实验小组的同学想利用电位器、电流表、小灯泡、电源、开关和导线设计一个电路,请在图丙中将电路连接完整 。要求: ①开关可以控制整个电路; ②电流表只测量灯泡L1的电流; ③电位器只改变灯泡L2的亮度,且滑片顺时针旋转时,灯泡L2变亮。 四、简答题 12.图中是一种水位自动报警器原理图。河水中有很多杂质,所以河水导电,水位没有到达金属块A时绿灯亮,水位到达金属块A时红灯亮。 (1)请你叙述这种水位自动报警器的工作原理; (2)这种水位自动报警器就是电磁继电器在生活中的实际应用。工人师傅说,工厂里用电磁继电器来控制工作电流达几十安甚至几百安的大型机械都很安全,请你说明一下理由。 13.如图是小华设计的一种节能电梯的工作原理图,R是一个压敏电阻, 当电梯上无人时,压敏电阻受到的压力变小,阻值变大,电动机的转速变小,电梯变慢,从而达到节能目的.请简述其工作过程. 五、计算题 14.如图所示,R为压强电阻,其电阻与压强成正比例,当压强为100Pa时,电阻为10 ,R0为改版滑动变阻器,一共有三个挡位,有实际阻值的有2段,每段的阻值为20 ,电磁铁阻值为10 ,当电流不低于600mA时,电磁铁工作,下方电路断开,U1为12V,当压强过大时,红灯绿灯一起亮,当压强处于正常值时,只有绿灯亮,每个灯泡的额定电压是12V,额定电阻为12 。 (1)绿灯和红灯应分别接在 、 (填“AB”或“CD”)处。 (2)当压强等于600Pa,滑动变阻器位于最后触点时,电磁铁工作,则U为多少? (3)若将滑动变阻器调至第一触点,则刚好红灯亮起时R受到的压强为多少?若接触面积为10cm2,则物重G为多少? (4)若想要提高红灯刚好亮起时所需的压强,则可以 、 。 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 D C D D B 1.D 【详解】A.由题意可知,压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小,由欧姆定律可知,电路电流会增大,电磁铁磁性增强,吸引衔铁与下方触电接通,B、D间的用电器工作,所以电铃应接在B和D之间,故A错误; B.由图可知,螺线管正面电流向右,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故B错误; C.在电流大小一定时,减少电磁铁的线圈匝数,电磁铁磁性减弱,灵敏度减弱,故C错误; D.压敏电阻受到的压力越小,电阻越大,要在同样大小的电流下报警,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,应将R2的滑片向上移,故D正确。 故选D。 2.C 【详解】A.容易导电的物体叫导体,各种金属都是导体。水银是液态的金属,因此是导体。故A正确,不符合题意; B.物体一般都具有热胀冷缩的性质,温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的,液体一般用酒精、煤油、水银等。故B正确,不符合题意; CD.温度自动报警器的原理是当温度达到一定值时,温度计内水银上升,因为水银是导体,控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用。电磁铁是运用电流的磁效应,而不是电流的热效应,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。 故选C。 3.D 【详解】A.由图得,电流从通电螺线管上端流入,下端流出,由右手定则得,螺线管下方是N极,故A错误; B.灯L天黑时自动发光,天亮时自动熄灭;当电流到达某一值时,会将衔铁吸下,此时灯泡断开,灯熄灭,说明光照强度越强,螺线管的磁性越强,此时控制电路中,电路电流变强,电路总电阻变小;控制电路中,定值电阻R1、光敏电阻R2与螺线管串联,则光照强度越强,光敏电阻R2越小,即阻值应随光照强度的增大而减小,故B错误; C.若将调大,其他因素不变时,控制电路中电阻越大,控制电路中电流越小,螺线管磁性越小,越不能将衔铁吸下,灯泡工作时间会变长,故C错误; D.若控制电路中电源电压降低,其他因素相同时,电路中电阻不变,控制电路中电流越小,螺线管磁性越小,越不能将衔铁吸下,灯泡工作时间会变长,故D正确。 故选D。 4.D 【详解】A.电铃发出报警信号时,电流从电磁铁的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,电磁铁的右端为极,故A错误; B.电磁铁磁性的大小与电流的方向无关,所以把电路图中的“+”、“-”对调,该报警器将仍能正常工作,故B错误; C.增大水银温度计上部金属丝的长度,在较低的温度下电磁铁就能工作,所以电铃发出报警信号的温度会降低,故C错误; D.温度升高时,水银柱上升,与上方金属丝连通,使左侧形成通路,电磁铁中有电流通过,电磁铁吸引衔铁,使触点接触,右侧电路接通,电铃发出报警信号,故D正确。 故选D。 5.B 【详解】A.线圈中,电流从上端流入,下端流出,根据安培定则电磁铁的上端为N极,即相当于条形磁铁的N极,故A错误; B.控制电路中R是一个压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,当人走上电梯后,压力增大,R的阻值变小,控制电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,则衔铁被吸下,与触点2接触,则电动机上的电压增大,等于电源电压,电动机的实际功率增大,其转速加快,故B正确; CD.人走下电梯后,压力减小,R的阻值变大,控制电路中电流变小,电磁铁磁性减弱,则衔铁不会被吸下,与触点1接触,则电动机与R1串联,通过电动机的电流小,电动机转速变慢,故CD错误。 故选B。 6. 有 响 【详解】[1][2]由图可知,左侧为控制电路,右侧为工作电路;当开关S闭合时,控制电路接通,电流通过电磁铁,电磁铁有磁性,吸引衔铁,将动触点与下方静触点接触,使电铃所在电路接通,电铃响灯不亮。 7.绿 【详解】若设定为低温报警,则温度计的液柱达不到金属丝的位置时,电磁铁没有磁性,此时,灯泡L1报警,因此,应为红色. 故答案为红 8. N 减小 大 【详解】[1]根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。因此,在这个情况下,磁控开关L线圈的上端为N极。 [2]当环境温度升高到设定值时,L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合,工作电路的变频压缩机开始制冷工作,这说明随着温度的升高,磁控开关L中的电流增大了,由于电源电压U1 不变,根据欧姆定律 ,可以推断出电路中的总电阻必须减小了,而电路中的总电阻是由调控电阻Rs 和热敏电阻Rt 串联而成的,因此热敏电阻Rt 的阻值必须减小了。 [3]设定温度的提高意味着在更高的环境温度下,磁控开关L的两个磁性弹片才会相互吸合。由于磁控开关L的磁力是由其中的电流产生的,而电流的大小又是由电路中的电阻决定的,因此我们可以通过改变调控电阻Rs 的阻值来实现这一点。具体来说,当我们将调控电阻Rs 的电阻调大时,电路中的总电阻就会增大,从而在相同的电源电压下,电路中的电流就会减小,这样,就需要在更高的环境温度下,热敏电阻Rt 的阻值减小到足够小,才能使得电路中的电流增大到足以使磁控开关L的两个磁性弹片相互吸合。因此,若要提高设定温度,应将调控电阻Rs 的电阻调大。 9. S 闭合 断开 【详解】[1]当开关闭合时,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端是S极。 [2][3]电磁铁有磁性,衔铁被吸下,使动触头和下面的静触头接通,灯泡和电源接通,灯泡发光,此时动触头和上面的静触头断开,左边的控制电路是断路,电磁铁没有电流,电磁铁没有磁性,弹簧拉起衔铁,灯泡和电源断开,灯泡熄灭,如此反复,实现电灯不断闪烁。 10. 不亮 不转 响 【详解】[1][2][3]闭合开关S,电磁铁有磁性吸引衔铁,使得动触点与上方的静触点脱离,与下方的静触点接触,工作电路小灯泡不亮,电动机不转,电铃响。 11.(1) 开关 滑动变阻器 电源 (2)通电导体 (3)D (4) 【详解】(1)[1]只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,说明车钥匙能够控制整个电路,相当于开关。 [2]跨上自行车将右侧把手向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,说明右侧把手可以调节转速,能够调节电流的大小,相当于滑动变阻器。 [3]蓄电池给电动车供电时,蓄电池提供电能,相当于电源。 (2)电动自行车行驶时,通电才能运动,电动机工作是利用磁场对通电导体有力的作用。 (3)A.只断开S1,其他开关均闭合,电动机仍然工作,故A不符合题意; B.只断开S1,其他开关均闭合,电动机仍然工作,故B不符合题意; C.只断开S2,其他开关均闭合,电动机仍然工作,故C不符合题意; D.断开S1或者S2,电动机都停止工作,故D符合题意。 故选D。 (4)电流表只测量灯泡L1的电流,说明两个灯泡并联,电流表与灯泡L1串联,电位器只改变灯泡L2的亮度,且滑片顺时针旋转时,灯泡L2变亮,说明电位器与灯泡L2串联,电位器的左端接入电路,开关控制整个电路,说明开关在干路,故如图所示: 12.(1)见解析;(2)见解析 【详解】(1)当水位没有达到警戒水位时,A、B不导通,电磁铁没有磁性,动触点与绿灯电路接通,绿灯亮,表示水位没有达到警戒水位。当河水水位升高至警戒水位时,河水是导体,AB两金属块导通,电磁铁有了磁性,吸下街铁,动触点接通红灯电路,红灯亮报警。 (2)电磁继电器是利用低电压、弱电流控制高电玉、强电流的自动开关;控制电路电压低、电流小;工作电路电压高、电流大,所以用控制电路控制工作电路非常安全。 13.见解析所示 【分析】左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路,右侧为带动电梯运动的电动机工作电路,当衔铁与触点1接触时,R1与电机串联,当衔铁与触点2接触时,只有电动机接入电路. 【详解】当电梯上无人时,压敏电阻受到的压力变小,阻值变大、电路中的电流减小、电磁铁磁性减弱、衔铁在弹簧的作用下被拉起,触点1与3接触、电动机与R1串联,电动机电压减小,转速变小,总功率变小,所以电梯变慢. 14.(1) CD AB (2)42V (3)200Pa;0.2N (4) 增大电源电压 减小滑动变阻器阻值 【详解】(1)根据题意,当电路中电流不低于600mA时,电磁铁工作,下方电路断开,则AB处的灯熄灭;当压强过大时,电路中电阻增大,电流减小,电磁铁不工作,下方电路接通,红灯绿灯一起亮,当压强处于正常值时,电磁铁工作,下方电路断开,只有绿灯亮,所以绿灯应该接在CD出,红灯应接在AB处。 (2)R为压强电阻,其电阻与压强成正比例,当压强为100Pa时,电阻为10 ,则当压强等于600Pa,R为60 ;R0为改版滑动变阻器,一共有三个挡位,有实际阻值的有2段,每段的阻值为20 ,滑动变阻器位于最后触点,则R0为0 ;电磁铁阻值为10 ,电路中电流为600mA时,电磁铁工作,则电源电压U为 (3)若将滑动变阻器调至第一触点,则R0为40 ;刚好红灯亮起,则电路中电流为0.6A,电路中总电阻为 则压强电阻的阻值为 R为压强电阻,其电阻与压强成正比例,由于压强为100Pa时,电阻为10 ,则电阻为20 ,压强为200Pa。若接触面积为10cm2,则压力为 水平面上重力与压力大小相等,则重力G为0.2N。 (4)[1][2]若想要提高红灯刚好亮起时所需的压强,则需要增大电路中的电流,根据欧姆定律可知可以增大电源电压U或者减小滑动变阻器阻值。 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 $$