20.3 电磁铁 电磁继电器 2024—2025学年人教版九年级全一册物理

2024—2025学年九年级物理人教版20.3 电磁铁 电磁继电器 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．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 2．下列哪个措施能增强通电螺线管的磁性（ ） A．减小线圈的电流 B．减少线圈的匝数 C．将电源的正、负极对调 D．在线圈中插入铁芯 3．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 4．如图所示，对图片中所描述的物理现象或过程，下列分析正确的是 A．图甲：当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝 B．图乙：使用试电笔时，用指尖抵住上端的金属帽会发生触电事故 C．图丙：司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极 D．图丁：匝数一定时，增大电流，电磁铁吸引曲别针的数目会增加 5．小明为抽屉设计了一个简易防盗报警器，并将它安装在抽屉内。报警器原理图如图，光敏电阻的阻值随光照射强度的增大而变小。下列说法正确的是（　　） A．控制电路为工作电路提供电源 B．拉开抽屉时，R0两端电压变大 C．合上抽屉时，电磁铁磁性增强 D．增大电阻R0，电铃更容易响起 6．如图所示，两电池的规格相同，当开关S由触点2转到触点1时，螺线管磁性强弱和A端磁极极性变化的情况是（　　） A．磁性增强，A端由N极变为S极 B．磁性减弱，A端由S极变为N极 C．磁性增强，A端由S极变为N极 D．磁性减弱，A端由N极变为S极 7．如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（　　） A．将滑片P向a端移动 B．将滑片P向b端移动 C．用铜芯替代铁芯 D．减少线圈匝数 8．下图是控制两个电动机的电磁继电器的工作原理图，若把手控开关闭合，则（ ） A．甲电动机工作 B．乙电动机工作 C．甲、乙两个电动机都工作 D．甲、乙两个电动机都不工作 9．如图所示，在电磁继电器的低压控制电路上安装一个热敏元件，当温度降低到某一值时，低压控制电路断开；温度升高到某一值时，低压控制电路接通．在工作电路上安装一台空调器．若将该装置安在一个房间里，下列说法中正确的是 A．此空调可使室内温度一直降低 B．此空调工作时可使室内温度升高 C．此装置可使室内温度保持不变 D．此装置可使室内温度在一定范围内浮动 10．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小华用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量足够的大头针、铁钉及足够长的漆包线为主要器材，制作了简易电磁铁甲和乙，并将它们连成如图所示的电路（ ） A．当滑片向右移动时，两电磁铁吸引的大头针的个数将增多 B．由安培定则可知，甲铁钉的下端为S极 C．电炉子也属于电磁铁的应用 D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是同名磁极互相排斥 11．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 12．电磁铁里常常使用软铁而不用钢做铁芯，这是因为 A．软铁能被磁化，而钢不能被磁化 B．被磁化后，软铁的磁性会比钢的强 C．软铁要比钢便宜 D．磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失 13．电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动（如图所示）．当铁块从电磁铁的正下方向右运动，同时滑片逐渐向下滑动，下列判断错误的是 A．电磁铁的磁性逐渐减弱      B．铁块受到的摩擦力不变 C．铁块对地面的压强逐渐增大    D．弹簧秤的读数逐渐变大 14．下列说法正确的是 A．电热水器和电铃的主要部件都是电磁铁 B．换气扇和洗衣机的主要部件都是电动机 C．磁卡和VCD播放用的光碟都是应用了磁性材料 D．直流电动机中的换向器的作用是：线圈平面刚转到与磁感线平行的位置时就自动改变线圈中的电流方向 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．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕成电磁铁A和B，还找来一些大头针进行实验，电路如图所示，闭合开关后 吸引大头针数目较多（选填“A”或“B”）． 17．影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈的 和通过线圈 的大小． 18．如图，是一个温度自动报警器工作原理的电路图。当控制电路中有电流通过时，电磁铁左端为 极（选填“N”或“S”），若图中电铃响，说明环境温度 （选填“升高”成“降低”）到设定的温度。 19．电磁铁在生活中的应用很广泛，如电铃、电磁起重机等，它的磁性强弱可以通过改变 来实现。根据图中电磁铁旁边的小磁针静止时的指向，可知该小磁针所在位置的磁场方向是向 （选填“左”或“右”）的。 三、计算题 20．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300 （1）请说明该自动控制装置的工作原理 （2）计算说明该空调的启动温度是多少？ （3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？ （4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。 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28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 D C D B A A B D D 题号 11 12 13 14 15 答案 B D B B C 1．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． 2．D 【详解】影响通电螺线管的磁性的因素有电流大小、线圈匝数、有无铁芯，所以要增强通电螺线管的磁性要在线圈中插入铁芯．故选D． 3．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。 4．D 【详解】A．保险丝不能用铜丝代替，保险丝的选择需要满足电阻率大，熔点低的特点，故A错误； B．使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，不会发生触电事故，故B错误； C．能自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫作南极，又叫S极，司南的长柄指向南方，说明长柄是磁体的南极或叫S极，故C错误； D．外形相同的螺线管，在线圈的匝数一定时，电流越大，其磁性越强，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．控制电路和工作电路的电源是各自独立的，低压电、弱电流控制高电压、强电流，故A错误； B．拉开抽屉时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，R0两端电压变大，故B正确； C．合上抽屉时，光敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故C错误； D．增大电阻R0，根据欧姆定律，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，磁力减小，衔铁更不易被吸下来，电铃更不容易响起，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】开关S连接触点2时，螺线管、定值电阻接在下面电池的两端；开关S连接触点1时，只有螺线管接在上面电池的两端；所以，当开关由触点2转到触点1时，由题意知电源电压没有变化，但电路中的电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，由于电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在其它因素不变的情况下，电流越大，磁性越强，故螺线管的磁性增强。当开关接触点2时，利用安培定则可以确定A端为N极；当开关连接触点1时，电流的方向变化，利用安培定则可以判定A端为S极，磁极变化。综上分析，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 7．A 【详解】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，电磁铁吸引的大头针数目越多，电磁铁的磁性越强． A．将滑片P向a端移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性增强，吸引大头针数量增多，符合题意； B．将滑片P向b端移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的电流变小，此时电磁铁磁性减弱，吸引大头针数量减少，不符合题意； C．电磁铁中插入铁芯可以增强电磁铁的磁性，若用铜芯替代铁芯，因铜不是铁磁性材料，故电磁铁的磁性减弱，吸引大头针数量减小，不符合题意； D．电磁铁的线圈匝数越多磁性越强，所以减少线圈匝数，吸引大头针的数量减少，不符合题意。 故选A。 8．B 【分析】电磁铁通电后有磁性。衔铁被吸下，看看电源和哪个用电器构成通路。 【详解】因为当把手控开关闭合时，电磁铁中有了磁性，吸引了衔铁，动触点与下面的静触点接触，使电动机乙与电源构成回路。 故选B。 考点：． 点评：本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性、断电无磁性的原理进行分析． 9．D 【详解】A．此空调工作时，室温会降低，则低温控制电路会断开，此时电磁铁无磁性，则衔铁被弹簧拉起，工作电路断开，空调不工作，室温不再降低，故A错误； B．由题意知，空调工作时，室温降低，故B错误； CD．当温度降低时，低压控制电路断开；温度升高时，低压控制电路接通，所以温度发生变化，但有一个变化的范围，故C错误，D正确． 10．D 【详解】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，两电磁铁的磁性减弱，吸引大头针的个数减少；故A不符合题意； B．根据安培定则，用右手握住甲电磁铁，四指指向电流的方向，大拇指指向甲电磁铁的下端为N极，故B不符合题意； C．电炉子工作时，电流通过电热丝做功，消耗的电能转化为内能，没有应用电磁铁，故C不符合题意； D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，故D符合题意。 故选D。 11．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。 12．D 【详解】分析：电磁铁的铁芯用软铁制做，而不能用钢制做．否则钢一旦被磁化后，将长期保持磁性而不能退磁，则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制，而失去电磁铁应有的优点． 解答：电磁铁的铁芯用铁而不用钢的主要原因是：铁是磁性物质，铁通电后容易被磁化，断电后铁的磁性容易消失． 故选D． 【点睛】本题较简单，考查了电磁铁的特点：容易被磁化，也容易退磁，这正是电磁铁的优点． 13．B 【详解】A. 当滑片向下滑动时，滑动变阻器连入的阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性会减弱；故A正确；B. 铁块因电磁铁磁性减弱而吸引力减小，所以压力增大，在接触面粗糙程度不变的情况下，摩擦力也跟着增大，故B错误；C. 当铁块在电磁铁的正下方时，铁块除了受到重力以外，还受到电磁铁对它的吸引力，由于电磁铁对铁块的吸引力方向竖直向上，所以此时铁块对地面的压力等于重力减去吸引力；当铁块从电磁铁正下方向电磁铁右移动的过程中，铁块受到的吸引力在逐渐减小，所以铁块对地面的压力在逐渐增大，因此在受力面积一定时，铁块对地面的压强在逐渐增大，故C正确；D. 铁块在弹簧测力计作用下向右做匀速直线运动，拉力大小等于摩擦力，摩擦力增大，拉力增大，弹簧秤示数变大，故D正确．故选B. 【点睛】此题应从两个方面进行分析，一是滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响，这决定了电磁铁磁性的强弱；二是电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力，进而改变压强和摩擦力的大小． 14．B 【详解】解：A、电热水器的主要部件是电热丝，而电铃的主要部件是电磁铁，故该选项错误； B、换气扇和洗衣机的主要部件都是电动机，故该选项正确； C、磁卡是利用磁性材料，而VCD播放用的光盘没有用到磁性材料，故该选项错误； D、直流电动机中的换向器的作用是：线圈平面刚转到与磁感线垂直的位置时就自动改变线圈中的电流方向，故该选项错误． 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．B 【详解】由图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，B线圈的匝数比A的多，所以磁性比A的大，故吸引的大头针数目多. 点睛：本题考查了对探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验的一个初步的认识，要明确“匝数”和“电流”是我们研究的主要变量，同时还要知道是如何运用转换法和控制变量法的. 17． 匝数 电流 【详解】由课本中的实验结论可知：影响电磁铁磁性强弱的因素有：线圈的匝数、通过线圈电流的大小、线圈中有无铁芯．并且线圈的匝数越多，线圈中的电流越大，铁芯越粗越长电磁铁的磁性就越强． 【点睛】解答本题应掌握：磁性的有无取决于电磁铁中有无电流；电流的强弱及线圈的匝数决定了电磁铁磁性的强弱；电磁铁的极性取决于电流的方向． 18． S 升高 【详解】[1]由安培定则可知，电磁铁左端为S极。 [2]当温度升高到设定值时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使得右侧成为闭合电路，电铃响。 19． 电流大小（或线圈匝数） 左 【详解】[1]电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，所以改变电流大小或线圈匝数可以改变它的磁性强弱。 [2]放在磁场中某点的小磁针，静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向，由图可知小磁针静止时N极的指向向左，则该小磁针所在位置的磁场方向是向左的。 20．(1)见解析；(2)25℃；(3)30Ω；(4)可以将左边电源改为可调压电源 【详解】(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路电阻增大，电流减小，空调开始工作．当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。 (2)电路启动时的总电阻 R总==400Ω 此时热敏电阻的阻值 R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω 对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。 (3)因为电路启动时的总电阻为400Ω，由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路中还应串联的电阻 R′=R热=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω (4)因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制。 答：(1)见解析； (2)该空调的启动温度是25℃； (3)将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻； (4)可以将左边电源改为可调压电源。 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 $$