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．秋天，农民为了更好地使自己收获的冬枣保鲜，要将冬枣放在保鲜库中，但保鲜库必须将温度控制在一定的范围内。机灵的明明由此根据自己所学的知识设计了如图所示的温度自动报警器原理图，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－4 ℃时，灯L1亮报警 B．温度升高至－4 ℃时，灯L2亮报警 C．温度升高至8 ℃时，灯L1亮报警 D．温度升高至8 ℃时，灯L2亮报警 2．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达到一定值时，由于尘埃反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，该光敏电阻的阻值与光照强度成反比，此时在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若a、b处一个是指示灯、一个处是除尘器，以下判断正确的是（　　） A．a处是除尘器，b处是指示灯 B．除尘器开始启动时，控制电路功率变大 C．当尘埃量逐渐增大时，电磁铁磁性减弱，开启自动除尘模式 D．当尘埃量逐渐减小时，电磁铁磁性增强，开启自动除尘模式 3．为了方便居民出入，高层建筑楼内一般都安装了电梯.为了安全，电梯都规定了最大载客量，并设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示.当电梯所载人数增多时，压敏电阻受到的压力增大，阻值减小.由图可知，电铃响时， A．电磁铁的磁性最弱 B．弹簧的弹性势能最小 C．控制电路中的电流最小 D．工作电路中不会工作 4．图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150Ω；当线圈中电流大于或等于28mA时，继电器的衔铁被吸合，恒温箱停止工作；为继电器线圈供电的电池电压为6V，图乙中的“电源”是恒温箱加热器的电源。下列说法中正确的是（　　） A．从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为80Ω B．恒温箱的加热器应接在C、D两接线柱之间 C．若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析可知恒温箱加热器处于工作状态 D．若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将变大 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．如图甲所示，这是小城家客厅茶几上的多功能养生壶，可以加热也可以保温，其自动控温工作原理如图乙所示。控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R0是保护电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图丙所示，电源电压U1恒为6V；工作电路中，U2＝220V，R1、R2是加热电阻。当线圈中的电流I＞8mA时，加热电路接通。加热挡功率为880W，保温挡功率为110W，养生壶容量为1.5L，已知水的比热容为，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。 （1）养生壶开始加热时，金属板应与 （选填“a”或“b”）端相连接。若要使养生壶刚开始保温时的温度降低一些，可采取的措施是： （写一条即可）。 （2）若R0阻值为，则养生壶刚开始保温时的温度约为多少 ？ （3）R1阻值为多少 ？ （4）加热效率为90%的情况下，将一壶初温为0℃的水加热到80℃需要的时间为多少s ？（结果保留1位小数） 7．小红设计了一种微机室防盗报警器，如图，在微机室房门处安装开关S，电铃安装在传达室。当微机室房门被推开时，开关S闭合，电磁铁 （填“有”或“无”）磁性，B端与金属弹性片上的磁铁相互 ，电铃电路 ，从而起到报警作用。 8．某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹。小帅同学看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达B处时，控制电路接通，此时工作电路中的 （选填“灯亮”或“铃响”），通电螺线管上方为 （选填“N”或“S”）极。 9．如图所示，弹簧测力计下端挂一磁铁，C为螺线管．闭合开关S时，弹簧测力计有示数．若滑动变阻器滑片P向左移动，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）． 10．如图是家庭中常见的“空气开关”，它具有过流控制功能。当电路中的电流过大时，其内部的通电线圈会吸合金属片，带动开关自动切断电路，这是利用了电流的 效应。若某“空气开关”标注的额定工作电流为30A，则它所能连接的用电器的最大总功率为 W。 三、实验题 11．热敏电阻常用作传感器。 (1)某热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图甲所示，该热敏电阻主要由 （导体/半导体）材料制成的。 (2)图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。接通开关S1时，电磁铁的 （左/右）端为N极。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应与触电 （a/b）相接通。当滑动变阻器的滑片适当向左移动，报警温度应比原来设定的温度 （高/低）。 四、简答题 12．如图为蔬菜大棚使用的一种温度自动报警器，若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的温度时，电铃就响起来，发出报警信号，请说明它的工作原理。 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．恒温水箱 恒温水箱可供医疗单位、院校、科研、化工、印染等行业的化验部门做蒸馏、干燥、浓缩及恒温加热化学药品及生物用品恒温培养，以及对器械进行煮沸消毒之用等广泛用途。 恒温水箱外壳采用优质静电喷塑。静电喷塑是靠静电粉末喷枪喷出来的涂料，在分散的同时使粉末粒子带负电荷，带电荷的粉末粒子受气流或离心力等其他作用力和静电引力的作用，涂着到接地的被涂物上，再加热熔融固化成膜。静电粉末喷涂法是在工业涂装领域中占主导位置的粉末涂装法。 学校科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路设环境温度不高于20℃，由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V  2200W”的字样；控制电路中热敏电阻作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示；为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下不计继电器线圈电阻。 （1）下列不属于恒温水箱的用途的是 （填字母）； A．蒸馏干燥 B．恒温加热 C．过滤净化 D．煮沸消毒 （2）电磁继电器的工作原理是 （填字母）； A．通电导体周围存在磁场 B．通电导体在磁场中受到力的作用 C．电磁感应现象 （3）静电喷塑喷出的粉末粒子带负电荷后，附着到被涂物上，利用了带电 体的性质； （4）当控制电路的电流为时，工作电路的 填“电热器”或“指示灯”工作； （5）调节滑动变阻器，使，为了把温度控制在左右，设定在水温低于时自动加热。在水温达到时停止加热，求控制电路中的电源电压U的大小是 V； （6）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由的恒温调节到的恒温，应 （填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。 15．生活中电梯一旦超载，它会自动报警，如图是它的原理图，请简单解释它报警的原理。 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 B D D A 1．D 【详解】当温度低于8℃时，线圈中没有电流，此时仅灯L1亮；当温度升高到8℃时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁灯L2被接通，所以灯L2亮报警；温度升高至-4℃时，线圈没有电流，只是灯L1亮不报警。故选D。 2．B 【详解】当空气中尘埃量达到一定值时，尘埃反射的光线增多，光照强度变大，光敏电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，开启自动除尘模式，所以除尘器应接在b处。根据P=UI可知此时控制电路功率变大；同理可知，当尘埃量逐渐减小时，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起，关闭自动除尘模式，所以a处为指示灯。 故选B。 3．D 【详解】由图知道，在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，由欧姆定律知道，此时电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电动机不工作，电梯无法运行；同时，衔铁被拉起时，左侧弹簧被拉伸，其弹性势能最大，综上所述，只有D符合题意． 4．D 【详解】A．由图甲可知，50 ℃时热敏电阻的阻值为90Ω，故A错误； B．由图甲可知，当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，控制电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器处于工作状态，所以该把恒温箱内的加热器接在AB端，故B错误； C．由图甲可知，当温度达到100℃时，热敏电阻的电阻为50Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以该电路的电流 所以，恒温箱不处于工作状态，故C错误； D．由题可知，电磁继电器的衔铁被吸合时的电流不变，且控制电路的电源电压不变可知，控制电路中的总电阻不变，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，可变电阻增大时，热敏电阻的阻值应变小，根据图甲可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，则可变电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将升高，故D正确。 故选D。 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． b 增大保护电阻R0或减小电源电压U1 636.4 【详解】（1）[1][2]刚开始加热时，养生壶中的热敏电阻的温度较低，电阻较小，控制电路中的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，金属板与触点b连通。若要使养生壶刚开始保温时的温度降低一些，可以减小控制电路中的电流，可采取的措施是：增大保护电阻R0或减小电源电压U1。 （2）[3]刚开始保温时，电路中的电流为8mA，此时控制电路中的总电阻为 热敏电阻的阻值为 根据丙图可知，此时养生壶刚开始保温时的温度约为， （3）[4]当触点接b时，只有电阻接入电路，此时为加热档，根据公式可得 当触点接a时，工作电路中的两个电阻串联，此时为保温档，串联电路的总电阻为 由于 则有 （4）[5]根据可得水的质量为 水吸收的热量为 根据可得，电流所做的功为 根据可得加热时间为 7． 有 排斥 接通 【详解】[1][2][3]读图可知，左侧为控制电路，当开关闭合时，电磁铁获得磁性，利用安培定则判断可知，B端为N极，因为弹簧片左侧也是N极，同名磁极相互排斥，故两触点接通，使右侧工作电路开始工作，电铃报警。 8． 铃响 N 【详解】[1]由图示知，车库积水水面到达B处时，水是导体，将金属块A和B接通，电磁铁中有电流通过，将衔铁吸下，电铃接通，铃响发出报警。 [2]由图示知，电磁铁有电流通过时，电流由下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的N极在上端。 9．变大 【详解】开关闭合时，电流从螺线管的上端流入、下端流出，根据右手螺旋定则判断可知，电螺线管的上端为S极，而条形磁铁的下端为N极，所以异名磁极相互吸引；变阻器滑片向左移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁受到的吸引力增大，所以弹簧长度会变大，即弹簧测力计的示数变大． 10． 磁 6600 【详解】[1] 由于电流的磁效应，当电路中的电流过大时，通电线圈会具有很大的磁性，会吸合金属片，带动开关自动切断电路。 [2] 若空气开关的额定工作电流为30 A，家庭电路的电压为220 V，根据公式 可知，允许电器最大功率为 11． 半导体 右 a 高 【详解】(1)[1]热敏电阻是半导体材料制成的。 (2)[2]通电螺线管中电流从右侧流入、左侧流出，根据安培定则可知螺线管右端为N极、左端为S极。 [3]当温度过高时，热敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性变强，吸引铁片d，使开关与金属片a接触，为了及时报警，开关应与触点a接触。 [4]当滑动变阻器的滑片适当向左移动，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，为了达到原来的磁性，热敏电阻的阻值必须变小，报警温度将高于原来设定的温度。 12．见解析 【详解】温度升高，水银面上升，因水银是导体，当温度上升到金属丝下端所指温度时，控制电路被接通，电磁铁线圈就有电流通过，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使触点开关闭合，工作电路形成回路，电铃就响起来，发出报警信号。 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． C A 吸引轻小物体 指示灯 36 增大 【详解】（1）[1]根据文中的内容可知，恒温水箱可供医疗单位、院校、科研、化工、印染等行业的化验部门做蒸馏、干燥、浓缩及恒温加热化学药品及生物用品恒温培养，以及对器械进行煮沸消毒之用等广泛用途，故C不是恒温冰箱的用途。 （2）[2]A．电磁继电器的主要部件是电磁铁，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故A正确； B．通电导体在磁场中受到力的作用是电动机原理，是将电能转化为机械能，而此题强调通电后，具有磁性，能够将衔铁吸下来，故B错误； C．电磁感应现象是指闭合电路的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，故C错误。 故选A。 （3）[3]静电喷塑喷出的粉末粒子带负电荷后，附着到被涂物上，这是利用了带电体有吸引轻小物体的性质。 （4）[4]当控制电路的电流为0.18A时，由图丙可知，此时电磁铁产生的吸引力要大于3N，所以衔铁会被吸下，指示灯会发光。 （5）[5]当水温达到时停止加热，由图乙可知，热敏电阻的阻值为 因为串联电路的总阻值等于各电阻之和，所以电路中的总电阻 衔铁受到3N的吸引力，由图像丙可知，控制电路中电流为 由欧姆定律得，电源电压 （6）[6]将水箱中水温由的恒温调节到的恒温，即将启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小，由于控制电路电源电压和吸合电流不变，根据可知，应增大滑动变阻器接入电路中的阻值。 15．见解析 【详解】当电梯超载时，接通控制电路，电磁铁有电流通过，产生磁性，吸引衔铁，动触点与下方的静触点接触，红灯所在电路断开，红灯灭，电铃所在的电路接通，电铃响，报警。 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 $$