20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习 -2024-2025学年人教版物理九年级全一册

20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册 一、单选题 1．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 2．在图所示的自动控制的电路中，“ ”是电铃的电路图符号，当开关S闭合时，工作电路的情况是（   ） A．灯亮，电动机转动，电铃响 B．灯亮，电动机转动，电铃不响 C．灯不亮，电动机不转，电铃响 D．灯亮，电动机不转，电铃响 3．为了改变电磁铁的N、S极，可以采用的方法是(   ) A．增大电流 B．减小电流 C．改变电流方向 D．改变线圈匝数 4．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 5．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（  ） A．电梯工作时电磁铁的上端为N极 B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关 C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触 D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大 6．如图所示，是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合．下列说法正确的是 A．电磁继电器与发电机工作原理相同 B．电磁继电器与电动机工作原理相同 C．电磁铁工作时，上端为S极 D．当有人闯入保密室时， b灯亮 二、填空题 7．电磁铁是一个带有 的螺线管， 时有磁性， 时无磁性． 8．如图所示，要使电磁铁的磁性最强，P应滑到 ，S应在 点；要使电磁铁的磁性最弱，P应滑到 ，S应在 点。 9．如图所示，GMR是巨磁电阻（其电阻阻值在磁场中随磁性的增强而急剧减小）。当开关都闭合时，电磁铁的左端为 极；当滑片P向右移动时，指示灯的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。    10．电磁继电器是利用 电压、 电流电路的通断，来间接地控制 电压、 电流电路的装置．电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种 ． 11．物理知识应用： （1）家用电热器是利用电流的 效应制成的． （2）常用的液体温度计是利用 原理制成的． （3）电磁继电器是利用 控制工作电路通断的开关． 三、实验题 12．硫化镉（CdS）晶体是一种光敏材料，其电阻随光照强度增大而减小。如图所示，用它和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。 （1）硫化镉晶体主要是由 （导体或半导体）材料制成的。给路灯供电的电源应接在 （选填ab或bc）两端； （2）图示路灯是额定电压为220V、额定功率为8.8W的LED灯泡，与普通白炽灯相比，该灯与额定功率为55W的白炽灯亮度相同，则这个LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比可以节约 %的电能；如果白炽灯的发光效率为8%，则该LED灯的发光效率为 %。 13．如图所示的是某工厂的水位自动报警装置示意图.其中A和B为两个金属块，电磁继电器上方悬挂有一个条形磁体.接通电源后，当水位未到达B时，条形磁体的N极指向地理 极；当水位到达B时， 灯亮；若控制电路中的电源左端为正极，则通电螺线管的上端为 极. 四、综合题 14．新型发热材料——PTC，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。 （1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，如图（1）为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为 ℃； （2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻 ，功率 ，使其温度 （以上均填变化情况）；反之，也能自动调节，因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能； （3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将如图（2）所示的电路连接完整 ； （4）你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可） 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 《20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习 2024-2025学年人教版物理九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C C C B B D 1．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。 2．C 【详解】读图可知，左侧为控制电路，右侧为工作电路，当开关S闭合时，控制电路工作，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上端断开，电灯、电动机停止工作，同时触点与下端连通，使电铃工作，所以灯不亮，电动机不转，电铃响，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．C 【详解】AB．增大或减小电流，可以改变电磁铁的磁性强弱，故AB不符合题意； C．电磁铁的极性与电流方向有关，改变电流方向，电磁铁的N、S极改变，故C符合题意； D．改变线圈匝数，可以改变电磁铁的磁性强弱，故D不符合题意． 4．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． 5．B 【详解】A．根据右手螺旋定则：右手握住螺线管，四指弯曲指向电流的方向，则大母指的指向即为螺线管的磁场方向，即大母指端即为N极，据此判断，电梯工作时电磁铁的上端为S极，故A错误； B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈匝数、有无铁芯等有关，故B正确； C．根据题意，电梯未超载时动触点K与静触点A接触，电梯可以正常工作，故C错误； D．电梯超载时报警，当压力增大，压敏电阻阻值减小，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，K与B接通，电铃响，所以说明压敏电阻的阻值随而压力增大而减小，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】AB．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的，故AB不符合题意． C．根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为N极，故C不符合题意． D．当有人闯入保密室时会使开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电灯b所在电路接通，b灯亮，故D符合题意． 7． 铁芯 通电 断电 【详解】电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，通电时有磁性，断电时无磁性． 8． c b d a 【详解】[1][2]滑动变阻器S接b点，电磁铁线圈匝数最多，滑片在c端电路电流最大，并且有铁芯，所以此时电磁铁磁性最强。 [3][4]滑动变阻器S接a点，电磁铁线圈匝数最少，滑片在d端电路电流最小，因此要使电磁铁的磁性最弱。 9． N 变暗 【详解】[1]由图知，当开关都闭合时，电流从电磁铁的右端流入，左端流出；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向电磁铁的左端为N极，右端为S极。 [2]当滑片P向右移动时，左侧电路中电阻变大，由欧姆定律可知该电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，则由题意可知巨磁电阻的阻值增大，右侧电路中电流变小，所以指示灯的亮度会变暗。 10． 低 弱 高 强 开关 【详解】电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置．电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关． 11． 热 液体热胀冷缩的 电磁铁 【分析】电热器利用了电流的热效应来工作的；液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；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． 【详解】（1）电热器的目的是利用电流来产生热量，所以利用了电流的热效应工作的； （2）常用温度计的构造原理是液体的热胀冷缩性质； （3）电磁继电器主要是利用电磁铁控制工作电路通断的开关，通过开关控制电磁铁电流的通断，使电磁铁有无磁性，从而控制被控电路的通断，实现远距离操作和自动控制等功能，它可以用低压电源控制高压电源，弱电流控制强电流等． 故答案为  (1). 热    (2). 液体热胀冷缩的    (3). 电磁铁 【点睛】此题考查知识面比较广泛，需要学生掌握电磁继电器、常用温度计、电热器的工作原理，是一道学科综合题，重点是掌握基础知识． 12． 半导体 ab 84 50 【详解】（1）[1]半导体具有一些特殊的电学性质，硫化镉具有光敏性，所以控制电路中的硫化镉是半导体。 [2]电源和路灯组成工作电路，当夜晚光照减小时，硫化镉的电阻增大，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，ab之间组成通路，路灯工作，所以电源接在ab两端。 （2）[3]设各种灯工作时间都是t，额定功率为8.8W的LED灯泡消耗的电能 W1=P1t=8.8W×t 额定功率为55W的白炽灯消耗的电能 W2=P2t=55W×t 节约电能为 W3=W2－W1=55W×t－8.8W×t=46.2W×t 8.8W的LED灯正常发光相同时间时与白炽灯相比，节约电能比为 g 如果白炽灯的发光效率为8%，因为亮度相同，则两灯相同时间消耗的电能相等，故有 P1tη1＝P2tη2 代入数据得 55W×t×8%＝8.8W×t×η2 解得该LED灯的发光效率为 η2＝50% 13． 北 红 N 【详解】由图示可知，当水位未到达B时，电路没有接通，电磁铁没有磁性，此时条形磁体处于自然悬挂状态，N极指向地理的北极;当水位达到B时，电磁铁电路被接通，具有磁性，会吸引上面的衔铁，此时红灯被接通发光；若控制电路中的电源左端为正极，根据右手螺旋定则可判断出通电螺线管的上端为N极． 14． 100 变大 变小 降低 见解析 【详解】（1）[1]PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。根据图像可知居里点温度为100℃。 （2）[2][3][4]根据图像，温度高于165℃，电阻值则随温度的升高而增大，根据公式可知，功率减小；功率减小后，温度会降低。 （3）[5]当环境温度正常时，PTC电阻阻值较小，电流较大，电磁铁磁性较强，衔铁被吸引下来，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变大，电流减小，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。如图所示： （4）[6]不足之处有：控制电路的电池长时间工作，电流减小，磁性减弱，可能造成误动作，控制电路部分始终耗电。 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 $$