16.4 电磁继电器与自动控制2024—2025学年九年级下册物理沪粤版

2024—2025学年九年级下册物理沪粤版16.4 电磁继电器与自动控制 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识，以下说法中正确的是（　　） A．温度计中的水银是绝缘体 B．电铃是根据电磁感应现象原理工作的 C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应 D．电磁继电器是一种电路开关 2．下列功能中，电磁继电器不能完成的是（   ） A．控制电路中电流的连续变化 B．控制电路中电流的有无 C．利用低电压、弱电流控制高电压、强电流 D．远距离自动控制与操作 3．下列装置中，没有用到电磁铁的是（　　） A．电磁起重机 B．电磁继电器 C．电饭锅 D．电铃 4．电磁继电器的主要作用相当于工作电路的 A．电源 B．用电器 C．开关 D．导线 5．如图所示为一种防汛报警器的原理图，S是触点开关，B是漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，当水面上涨到警戒水位时（　　） A．甲灯亮 B．乙灯亮 C．两灯都亮 D．两灯都不亮 6．如图所示，利用电磁继电器控制电动机工作，下列说法正确的是 A．开关S断开时，电动机A、B都不工作 B．开关S闭合时，电动机A、B都工作 C．开关S闭合时，只有电动机B工作 D．开关S闭合时，只有电动机A工作 7．如图为小晴同学设计的水位自动报警器模拟电路，A、B均为金属块，烧杯里装入的是自来水。小晴在实验中发现，当水位上升到使金属块A浸入时，绿灯熄灭而红灯也没有点亮(两灯的型号相同)。经检查各器材之间连接良好，造成该报警器不能正常报警的原因可能是(    ) A．红灯灯丝断了 B．金属块A浸入水中太深 C．电源1的正负极装反了 D．电源2提供的电压过小 8．如图所示，把线圈放在磁场里，接通电源，让电流通过，发现线圈发生扭转。对此，下列说法不正确的是（　　）    A．通电导体在磁场中受到力的作用 B．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向无关 C．电能能够转化为机械能 D．磁场与通电导体中电流产生的磁场发生相互作用 9．电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示，这是乘客通过“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。与这一原理相同的是（　　） A．动圈式话筒 B．动圈式扬声器 C．电磁继电器 D．电磁起重机 10．如图是一种水位自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识，以下说法中不正确的是（  ） A．不纯净的水是导体 B．水位到达金属块A时，红灯亮 C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应 D．电磁继电器实质是一种电路开关 11．如图所示为王强同学为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内．有人踩踏板时，工作电路的情况是 A．灯亮，电铃响 B．灯亮，电铃不响 C．灯不亮，电铃不响 D．灯不亮，电铃响 12．如图所示是用热敏电阻（其阻值会随温度的变化而变化）和电磁继电器组成的火警报警器。热敏电阻R受热后阻值减小，那么报警器电路将发生的变化是（　　） A．电磁继电器控制电路中的电流减小 B．电磁继电器控制电路断开 C．当电阻减小到某特定值时，电磁铁的磁性将增强到足以吸下衔铁，L2发光 D．当电阻减小到某特定值时，电磁铁的磁性减弱使得衔铁复位，L1发光 13．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 14．如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图．光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆．下列有关说法正确的是（   ）                                               A．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄 B．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄 C．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄 D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用 15．如图所示是汽车尾气中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。图中的气敏电阻R1的阻值随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浓度升高时电磁铁的磁性减弱 C．电源用久后，电压U1会减小，则报警的CO最小浓度比设定值高 D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移 二、填空题 16．电磁继电器：利用 电压、 电流电路的通断，间接控制 电压、 电流的电路的通断的装置。 17．如图所示是温度自动报警器，当温度达到 ℃时，电铃发声报警，此时电磁铁的左端是 极． 18．课外兴趣小组自制了一个“温度自动报警器”（原理如图所示）。使用时发现电磁铁磁性不够强，改进的办法有 （只需填出一种）。要使图中电磁铁通电时左端为N极，a点应接电源的 极。 19．秦西五一期间去参观广东省科技馆． （1）他在参观汽车馆时，发现了一个测定油箱内油量的装置模型，如图甲所示，该模型是通过电磁继电器来控 制缺油警示灯．当储油过少时，浮标下降，带动杠杆绕O点转动，模型中电流表的示数将 （选填“变 大”、“变小”或“不变”），右侧电路中的 灯（选填“红”或“绿”）将变亮． （2）他在汽车馆还看到了有关“六冲程引擎”的介绍．这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水 瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力．第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水．其中第五冲程相当于汽油的 冲程，在第六冲程中发生的物态变化是 ．     （3）他还看到了一种新型的“旋转焊接”技术．如图乙所示，不旋转的铝件在强大压力作用下顶住高速旋转的 铜件，通过 的方式使两者接触处温度急剧升高，内能增大，这样铜和铝接触处的分子相互渗透，由于分子间存在 力的作用，从而使两者紧密结合在一起． 三、计算题 20．王斌学了电磁继电器的知识以后，突发奇想：自己能不能制作一个像麦当劳那里的烘手器呢？他开始设计了一个电路，如图甲所示，R0为光敏电阻，为用电动机做成的简易吹风机，试用以后，觉得干手的速度还有点慢，于是他又想，如果在不影响电动机正常工作的情况下加一个“220V 1000W”的电热丝，那效果也许会更好，请回答以下问题： （1）所加电热丝的电阻是多少？ （2）在图乙中画出接入电热丝后的电路图（电热丝可用电阻的符号表示）； （3）若电热丝消耗的能量，用来给水加热并被水全部吸收，那么它正常工作7min能使多少初温为10℃的水温度升高到30℃？ 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27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 D A C C B C A B A C 题号 11 12 13 14 15 答案 D C C B C 1．D 【详解】A．温度计中的水银是导体，故A错误； B．电铃是根据电流的磁效应工作的，故B错误； C．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； D．电磁继电器的实质就是一个开关，可控制电路通断，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．电磁继电器中没有滑动变阻器，所以A错误，符合题意； B．电磁继电器中，低压电路中的开关控制可以控制电流的有无，所以B正确，不符合题意； C．电磁继电器是一种由低压电路控制高压电路的器件，所以C正确，不符合题意； D．低压电路和高压电路之间的距离可以达到很远，方便保护人身安全，还可以通过一些半导体材料来实现自动化控制，所以D正确，不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】电磁起重机，电磁继电器，电铃都用到了电磁铁，而电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．C 【详解】当控制电路接通时，电路中有了电流，电磁铁就有了磁性，吸引衔铁，衔铁的移动导致了工作电路的通断．所以电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路通断的．电磁继电器的实质是一个间接开关，它可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路．它还可以实现自动控制． 故选C. 【点睛】电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁．它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力，从而控制工作电路的．其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关．其好处是若工作电路所处的环境危险，人可以远离危险环境进行操作． 5．B 【详解】当水面上涨到警戒水位时，浮子A上升，使电磁铁电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使触点开关S下落接通乙灯电路，乙灯亮，此时甲灯处于断路状态，甲灯不亮。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．C 【分析】电磁继电器的工作原理，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，衔铁被吸下；当控制电路断开时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起，结合实际情况进行分析． 【详解】开关S断开时，控制电路断开，电磁铁无磁性，此时衔铁被弹簧拉起，电动机A所在电路接通，A工作，B不工作，A错误； 当开关S闭合时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，B所在电路接通，电动机A所在电路断开，电动机B工作，A不工作，所以BD错误，C正确． 故选C． 7．A 【详解】A．若红灯灯丝断了，水位上升到使金属块A浸入时，绿灯熄灭而红灯不亮，故A符合题意； B．正常情况下，只要水位上升到使金属块A，就会绿灯熄灭而红灯亮，故B不符合题意； C．电源1的正负极装反了会影响电磁铁的极性，不会影响电磁铁的磁性，不会出现绿灯熄灭而红灯不亮，故C不符合题意； D．水位未上升到使金属块A浸入时，绿灯亮，两灯的型号相同，说明不是电源2提供的电压过小，故D不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】AD．由奥斯特实验可知，电流周围存在磁场，把通电线圈放在磁场中，通电线圈的磁场和磁体磁场发生相互作用，故通电导体在磁场中受到力的作用。故AD正确，AD不符合题意； B．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向有关，故B错误，B符合题意； C．通电线圈在磁场中受到力的作用而转动，是电动机的工作原理，能够将电能转化为机械能。故C正确，C不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象； A．动圈式话筒也是由磁产生电，为发电机的工作原理，是根据电磁感应现象制成的，故A符合题意； B．动圈式扬声器，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故B不符合题意； CD．电磁继电器和电磁起重机是根据通电螺线管的磁性来工作的，运用电流的磁效应，故CD不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】A．纯净的水是绝缘体，不纯净的水一般是导体，故A正确，不符合题意； B．读图可知，当水位到达A时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮，故B正确，不符合题意； C．报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，而不是热效应，故C错误，符合题意； D．电磁继电器实质是一种电路开关，由控制电路来控制工作电路的自动开关，故D正确，不符合题意。 故选C。 11．D 【详解】踩踏板时，控制电路接通，产生电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁下降，电灯电路断开，电灯中没有电流通过，电铃电路接通，电铃中有电流通过，所以灯不亮，电铃响，故D正确． 12．C 【详解】热敏电阻R受热后，热敏电阻阻值减小，电磁继电器上的线圈中的电流会增大， 电磁铁的磁性增强到足以吸引下衔铁，L2所在的工作电路接通，L2发光，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13．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。 14．B 【分析】（1）只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压力开关，压力开关受到机动车的压力会闭合； （2）光控开关和压力开关都闭合后，电磁铁中有电流通过，产生磁性，电磁铁会将衔铁吸下，使摄像系统所在的电路接通，摄像机会对违规车辆进行拍照。 【详解】ABC．由上分析知，因此光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，故AC错误，B正确； D．光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响，因此这两个开关只能串联，不能并联，故D错误。 故选B。 15．C 【详解】B．因气敏电阻R1的阻值随CO浓度的增大而减小，所以，CO浓度升高时气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，由可知，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，故B错误； A．当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，据此可知电铃应接在B、D之间，故A错误； C．当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，此时控制电路的电流一定，电源用久后，电压U1会减小，由可知，电铃发声报警时控制电路的总电阻减小，气敏电阻R1的阻值减小，CO浓度增大，则报警的CO最小浓度比设定值高，故C正确； D．当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，此时控制电路的电流一定，由可知，电铃发声报警时控制电路的总电阻一定，因CO浓度越小时气敏电阻R1的阻值越大，所以，要使该检测电路在CO浓度更低时报警，应将R2的滑片向上移，减小变阻器R2接入电路中的电阻，故D错误。 故选C。 16． 低 弱 高 强 【详解】[1][2][3][4]利用低电压、弱电流电路的通断，间接控制高电压、强电流的电路的通断的装置，它实际上起到了开关的作用。 17． 85 S 【详解】试题分析：（1）由题干中图可知：金属丝下端所指的示数为98℃，当温度没有升高到98℃时，电磁铁无磁性，弹簧片把衔铁拉起来，电铃电路断开； （2）当温度升高到98℃时，由于水银是导体，电磁铁电路就会接通，电磁铁有了磁性，且根据安培定则知右端为N极，左端为S极，衔铁就会在电磁力吸引的作用下接通电铃电路，电铃响，报警． 考点：电磁继电器 点评：（1）该温度计的分度值为1℃，金属丝下端指在90℃上面第8个小格上，因此金属丝下端所指的温度是90℃+1℃×8=98℃； （2）电磁铁中有电流通过时，产生磁性会把衔铁吸来过，电铃电路接通；电磁铁中无电流时，无磁性，弹簧片把衔铁拉起来，电铃电路断开； （3）用安培定则判断通电螺线管的极性，右手握住螺线管，四指弯向线圈中电流的方向，大拇指所指的就是通电螺线管的N极． 18． 增大电源电压 负 【详解】[1]增强电磁铁的磁性可以通过增大电流或增大线圈的匝数来实现，而线圈的匝数不易增加，故可以通过增大电源电压的方法来增大电流而使磁性增强； [2]由右手定则可得当a端接负极时，电磁铁的左端为N极。 19． 变小 红 做功 液化 做功 引 【详解】(1)当油箱内油量过少时，浮标受到的浮力减小，浮标下降，连入电路的电阻变大，根据欧姆定律知，电流变小；根据杠杆的知识，与浮标连接的触点向上运动，电磁铁具有磁性，吸引上方的衔铁，衔铁向下运动，使红灯接入电路，红灯发光；(2)第五冲程：水注入汽缸中，汽缸内的温度是比较高的，水就会迅速汽化为水蒸气，水蒸气推动活塞运动做功，相当于四冲程内燃机的做功冲程；第六冲程：水蒸气进入冷凝器，水蒸气受冷就会变为液态的水，是液化现象；(3)铜块和铝块之间有巨大的摩擦力(因为铜块和铝块之间有较大的压力)，克服摩擦做功，机械能转化为内能，温度升高；物体的温度越高，分子的无规则运动越快，铜分子和铝分子之间相互渗透，分子间的作用力比较小，分子间的作用力比较大，由于分子之间存在相互作用的引力，所以铜块和铝块就会紧密结合在一起． 【点睛】（1）根据浮力（浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力）、杠杆（一根硬棒在力的作用下可以绕着一个固定点转动，这根硬棒就是杠杆）、欧姆定律、电磁铁的知识（电流通过导体时导体就会有磁性）来分析；（2）水变为水蒸气，水蒸气就会膨胀做功，相当于四冲程内燃机的做功冲程；水蒸气进入冷凝器中，水蒸气遇冷就会液化；（3）两物体克服物体间的摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，温度升高；物体的温度越高，分子无规则运动越快，铜分子和铝分子就会相互渗透，分子间的距离减小，分子间的作用力变大，在分子间引力作用下，铜块和铝块就会紧密结合在一起． 20．（1）48.4Ω；（2） ；（3）5kg 【详解】解：（1）电热丝的电阻 （2）[2]电热丝和电动机互不影响，则应并联连接，如图： （3）[3]电热丝正常工作，故电热丝的功率 P=P额=1000W 电热丝消耗的电能 W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J 由于电热丝消耗的能量，用来给水加热并被水全部吸收，则 Q吸=W=4.2×105J 水的质量 答：（1）所加电热丝的电阻是48.4Ω； （2）如上图所示； （3）正常工作7min能使5kg初温为10℃的水温度升高到30℃。 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 $$