20.3 电磁铁 电磁继电器2024—2025学年人教版九年级物理全一册

2024—2025学年九年级物理人教版20.3 电磁铁 电磁继电器 一、单选题 1．用电磁继电器控制高电压、强电流的开关，其主要优点是 A．节约用电 B．安全用电 C．保护用电器 D．操作简单 2．下列运用科学方法的实例中，属于“分类法”的是（　　） A．通过吸起大头针的个数来判断磁体的磁性大小 B．将电流比作水流来研究 C．改变内能的方法分做功和热传递两类 D．根据电功率的定义写出其公式 3．电磁波在现代生活中有越来越多的应用，下面所列举的几种情况中，哪一种没有用到电磁波 A．使用移动电话发信息 B．用VCD机放映电影光蝶 C．汕头人民广播电台播放音乐节目 D．中央电视台播放国际新闻 4．在学习了电生磁知识后，小明制作了一个简易的电磁铁，如图，他制作完成后发现可以吸引大头针，他想使电磁铁的吸引能力更强些，下列方法不可行的是（　　） A．钢钉上增加线圈匝数 B．电池正负极对调 C．滑动变阻器滑片向右移 D．串联一节干电池 5．关于如图中所示的通电螺线管，说法正确的是 A．拔掉铁芯后磁场强弱不变 B．只对调电源正负极，通电螺线管的磁场方向不发生改变 C．通电螺线管的外部磁感线是从S极发出回到N极的 D．当滑动变阻器的滑片向右移动时，通电螺线管的磁性增强 6．如图所示是研究电磁铁磁性的实验，闭合开关后，下列说法正确的是 A．电磁铁的下端是N极 B．电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象 C．将铁钉换成铜棒会使磁性增强 D．滑片P向右移动，电磁铁吸引大头针的数目会减少 7．下列几个验证性实验，其中有错误的是（  ） A．改变通电螺线管中的电流方向，周围小磁针的指向也会随之发生改变，说明通电螺线管的磁场力方向与电流方向有关 B．将糖块放在等量的热水和冷水中，发现热水中的糖块化得快，说明分子热运动与温度有关 C．压缩海绵很容易，说明分子间有引力 D．通电螺丝管插入铁芯后吸引的大头针数量增多，说明通电螺丝管插入铁芯后磁性增强 8．物理离不开生活，生活中无处没有物理．以下各种装置的原理不正确的是 A．滑动变阻器﹣﹣改变导体接入电路长度从而改变电阻 B．汽车方向盘﹣﹣等臂杠杆原理 C．电铃﹣﹣电流的磁效应 D．近视眼镜﹣﹣凹透镜对光线有发散作用 9．如图所示，弹簧的下面是一个N极在上的条形磁铁，当滑动变阻器的滑片P向右边移动时弹簧的长度将 A．增长 B．缩短              C．不变 D．无法判断 10．如图所示的自动电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是 A．灯亮，电动机不转，电铃响 B．灯亮，电动机转起来，电铃响 C．灯不亮，电动机不转，电铃响 D．灯亮，电动机转起来，电铃不响 11．如图所示的装置中，当开关S闭合后，下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管外A点的磁场方向向左 B．通电螺线管的左端为N极 C．向左移滑片P，通电螺线管的磁性减弱 D．小磁针静止后，其N极的指向沿水平向右 12．如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片．要使弹簧的长度变长，可采取的办法是 A．开关S接1不变，滑片P位置不变，抽出铁芯B B．滑片P位置不变，开关S由1改接到2 C．开关S接1不变，将滑片P向左移动 D．开关S由1改接到2，将滑片P向右移动 13．如图所示是火灾自动报警原理图。发生火灾时，将会发生下列变化：①温度升高使双金属片弯曲；②接通触点使工作电路中有电流通过；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤接通触点使控制电路中有电流通过；⑥红灯亮、电铃响，发出警报。这些变化的正确顺序是（　　） A．①②③④⑤⑥ B．①⑤③④②⑥ C．①②④③⑤⑥ D．①⑤④③②⑥ 14．如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧秤的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（　　） A．C接E，D接F B．C接E，B接F C．A接E，D接F D．A接E，B接F 15．如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“220V 22W”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是（　　） A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线 B．提高控制电路电源电压，L白天也可能发光 C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大 D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的R1 二、填空题 16．电磁铁实际上就是一个 的螺线管，其工作原理是电流的 效应． 17．如图所示，螺线管磁性的有无可以由 的有无来控制；其极性与螺线管中的 方向有关；若将甲和乙两螺线管串联在电路中， 的磁性更强(选填“甲”或“乙”)。 18．如图所示，L是电磁铁，在电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体．当S闭合后，弹簧的长度将 ，如果变阻器的滑片P向右移动，弹簧的长度又将 (填“变长”“变短”或“不变”)． 19．如图所示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，当箱内温度达到温度计金属丝A所指的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路 ，电热丝停止加热，当箱内温度低于金属丝A所指的温度时，控制电路断开，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、计算题 20．物体被照明的程度可用照度表示，单位是lx．某光敏电阻的阻值随照度变化的关系如图所示，如图是一种灯光和电铃的控制电路图，要求当开关S闭合时，光敏电阻上的照度小于0.9lx只有灯L1亮，照度大于等于0.91x时，灯L2亮、电铃响．已知控制电路的电源电压是220V，电磁继电器的线圈电阻可以忽略不计，其中电流达到20mA时才能把金属片吸下．试通过计算说明在虚线框内并联接入一个多大的电阻才能使控制电路正常工作． 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 《2025年2月17日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B B D A C B A C 题号 11 12 13 14 15 答案 B C B B B 1．B 【分析】电磁继电器的优点就是能远程去控制高电压、强电流的工作电路，可以避免危险． 【详解】对于高电压、强电流的带电体是不能靠近的，通过电磁继电器可以达到用低电压、弱电流的控制电路去控制高电压，强电流的工作电路，还可以实现自动控制和远程控制的目的，从而避免人与高压带电体的靠近或接触而产生的危险，可以安全用电． 故选B． 2．C 【详解】A．通过吸起大头针的个数来判断磁体的磁性大小属于转换法，故A不符合题意； B．将电流比作水流来研究，是类比法，故B不符合题意； C．改变内能的方法分做功和热传递两类，是分类法，故C符合题意； D．根据电功率的定义写出其的公式，采用的是比值定义法，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A. 移动电话发信息时，先将信息转化为电磁波发射出去，故A不符合题意；B. VCD将数字信号转化为图象、声音信号，转换中不需要电磁波，故B符合题意；C. 广播电台通过电磁波将信号发射出去，故C不符合题意；D. 电视利用电磁波传播信息，故D不符合题意；故选B. 【点睛】解答本题应掌握：电磁波在生活中的应用，及VCD的工作原理． 4．B 【分析】通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱；当滑动变阻器的滑片向右移动时，根据变阻器连入电路中的电阻变化，由欧姆定律分析电路中的电流变化，若电流越大，则电磁铁磁性越强。 【详解】A．钢钉上增加线圈匝数，因线圈的电阻比较小，对电流的影响不大，但线圈匝数增加，所以该电磁铁的磁性增强，故A可行，不符合题意； B．电池正负极对调，改变了电流方向，电磁铁的极性也会改变，但不能改变电磁铁的磁性强弱，故B不可行，符合题意； C．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故C可行，不符合题意； D．串联一节干电池，电源电压增大，电流变大，该电磁铁的磁性增强，故D可行，不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A．影响电磁铁磁性强弱的因素有：线圈的匝数、有无铁芯、电流的大小、所以 拔掉铁芯后磁场会变弱，故A错误； B．改变电源的正负极后，螺线管中的电流方向发生了改变，通电螺线管的磁场方向发生改变，故B错误； C．通电螺线管的外部磁感线是从N极发出回到S极的，故C错误； D．滑动变阻器P向右移动时，接入电路中的电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性将增强，故D正确． 6．A 【详解】A．电磁铁的电流从上端流入，下端流出．根据安培定则，电磁铁的下端是N极，上端是S极，故A正确． B．电磁铁能吸引大头针是电流的磁效应，不是电磁感应现象，故B错误． C．铁芯被磁化使电磁铁的磁性增强，如果将铁钉换成铜棒会使磁性减弱，故C错误． D．滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，电磁铁吸引大头针的数目会增多，故D错误． 答案为A． 7．C 【详解】解答：A. 通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流方向有关，改变通电螺线管中的电流方向，周围小磁针的指向也会随之发生改变，故A正确；B. 将糖块放在等量的热水和冷水中，发现热水中的糖块化得快，说明分子热运动与温度有关，温度越高，分子运动越快；故B正确；C. 压缩海绵很容易，海绵的体积变小，说明力可以改变物体的形状，不能说明分子间有引力，故C错误；D. 通电螺线管插入铁芯后能吸引更多的大头针，说明通电螺线管插入铁芯后磁性增强，故D正确． 故选C. 点睛：A、通电螺线管的磁场方向与螺线管中电流方向有关；B、分子的热运动与温度有关，温度越高，分子运动越快．C、力可以改变物体的形状；D、影响电磁铁磁性的因素：电流的大小、线圈的匝数和铁芯的有无． 8．B 【详解】A. 滑动变阻器是通过改变导体接入电路长度从而改变电阻，故A正确；B. 汽车方向盘是一轮轴，动力作用在轮上、阻力作用在轴上，是一省力杠杆，故B错；C. 电铃的构造中，以主要器件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故C正确；D. 近视眼镜需要利用凹透镜来矫正，利用的是凹透镜对光线的发散作用，故D正确．本题选不正确的，故选B. 点睛：根据滑动变阻器的变阻原理、轮轴、电铃的原理、近视眼的矫正方法对选项做出判断． 9．A 【详解】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器的阻值变小,由可以知道,电路中的电流将变大;因为螺线管中电流变大,磁性增强;再由安培定则判断,螺线管的上端是N极,根据异名磁极之间相互吸引,条形磁铁与螺线管之间吸引力增加,所以弹簧将变长. 【点睛】(1)根据欧姆定律,可以判断滑片移动时,电路中电流的变化; (2)电流方向可以根据电流从正极出来回到负极来标注; (3)根据电流的变化判断出螺线管磁性是增强还是减弱,再由安培定则判断出螺线管的N、S极,然后根据磁极间的相互作用来确定弹簧形变的变化. 10．C 【详解】当S闭合时，控制电路通路，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁与下面的静触点接触，所以电铃响，灯不亮，电动机不转． 11．B 【详解】A．当开关S闭合后，电流从螺线管右端进入，从螺线管左端流出，根据安培定则，螺线管的左端为N极，右端为S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向右，故A错误． B．由右手定则可知，通电螺线管的左端为N极，故B正确为答案． C．向左移动滑片P，电阻变小，电路中电流变大，通电螺线管的磁性增强，故C错误． D．根据螺线管的磁场方向，小磁针静止后，其N极的指向沿水平向左，故D错误． 12．C 【详解】A．开关S接1不变，滑片P位置不变，抽出铁芯B，则电磁铁的磁性减弱，弹簧变短，A错误； B．滑片P位置不变，开关S由1改接到2，接入电路中线圈匝数变少，磁性变弱，弹簧长度变短，B错误； C．开关S接1不变，将滑片P向左移动，滑动变阻器电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性变强，弹簧变长，C正确； D．开关S由1改接到2，接入电路中线圈匝数变少，将滑片P向右移动，滑动变阻器电阻变大，电路中电流变小，电磁铁磁性变弱，弹簧变短，D错误． 13．B 【详解】发生火灾时，周围环境温度升高，双金属片受热膨胀的程度不同，导致了双金属片向一侧弯曲，使动、静触点接触，控制电路接通，电路中有电流通过，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，工作电路接通，工作电路中的电铃响，红灯亮，故正确顺序为①⑤③④②⑥，故B正确，ACD错误。 故选B。 14．B 【详解】如图电路，根据安培定则判断知，螺线管的上端为S极，与条形磁体排斥，要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧秤的示数变小，电磁铁的磁性应增强； A．C接E，D接F时，金属棒接入电路，移动滑片时，电阻不变，故A不符合题意； B．C接E，B接F时，滑片右侧部分电阻丝接入电路，滑片P向右移动时，电阻变小，电流变大，磁性增强，测力计示数减小，故B符合题意； C．A接E，D接F时，滑片左侧部分电阻丝接入电路，滑片P向右移动时，电阻变大，电流变小，磁性减弱，测力计示数增大，故C不符合题意； D． A 接E，B接F时，全部电阻丝接入电路，移动滑片时，电阻不变，故D不符合题意。 故选B。 15．B 【详解】A．开关控制灯泡时，开关接在火线上，所以，受控电路中导线a端应连接照明电路的火线，故A正确，不符合题意； B．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律知道，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光，故B错误，符合题意； C．当光照强度增大时，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，根据串联电路的电阻关系知道，控制电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，由P＝UI知道，控制电路的功率变大，故C正确，不符合题意； D．根据题意知道，照明灯在天暗时发光，说明此时照明电路闭合，即衔铁上动触点与静触点接触，由图知道，此时衔铁应被释放，则电磁铁的磁性减弱，说明控制电路中的电流变小，由知道，控制电路中的电阻变大，即此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以，该光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；电磁铁的吸合电流不变，控制电路电源电压不变，由欧姆定律知道，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R1，故D正确，不符合题意。 故选B。 16． 插有铁芯 磁 【详解】[1][2]在螺线管内插入铁芯，通电时有磁性，断电时失去磁性，这种磁体叫电磁铁．它是根据电流的磁效应制成的． 17． 电流 电流 乙 【详解】[1][2]电磁铁是利用电流的磁效应来制成的，当电磁铁中有电流时，电磁铁有磁性，没有电流时，电磁铁无磁性，所以其磁性的有无是利用电流的有无来决定的，改变电流的方向，线圈的极性会发生改变，则极性与螺线管中的电流方向有关。 [3]将甲和乙两螺线管串联在电路中，电流大小相同，所以，这两个螺线管磁性的强弱取决于线圈匝数的多少，由图示的情况可知甲的线圈匝数比乙的匝数少，所以乙的磁性更强。 18． 变短 变长 【详解】[1]由安培定则可知，通电螺线管的上端为电磁铁的N极，由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，电磁铁对上面的磁体有一个向上的作用力，所以，弹簧的拉力变小，长度将变短。 [2]如变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，对条形磁体向上的作用力减小，橡皮筋的长度变长。 19． 断开 弹簧拉起 【分析】要解决此题，需要掌握电磁继电器的构造及工作原理：电磁继电器中最主要的部分就是电磁铁，它是靠电磁铁的原理来工作的．电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；当电磁铁无磁性时，衔铁在弹簧的作用下被拉起；其实质相当于工作电路中的开关，在此题中水银温度计相当于控制电路中的开关， 同时还要知道水银是导体。 【详解】[1]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。 [2]当温度低于A所指的温度时，控制电路控制电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁被弹簧拉起，工作电路再次工作。 20．在虚线框内并联接入一个24.4kΩ的电阻才能使控制电路正常工作． 【详解】由图1知道，当照度等于0.91x时，电阻为20kΩ，则通过光敏电阻的电流是：I光 =U/R光=220V/20×103Ω=0.011A； 根据并联电路电流的特点知道，通过并联电阻的电流是：IR =I-I光=0.02A-0.011A=0.009A； 所以，虚线框内需要并联的电阻的阻值是：R=U/IR=220V/0.009A≈24400Ω=24.4kΩ． 点睛：本题考查的是电磁继电器的组成、原理和特点，解题的关键是分析清楚电路结构、由图象获取所需信息、应用并联电路特点与欧姆定律解题 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 $$