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专题训练十 有关电磁继电器的分析与计算
物理 九年级下册 沪科版
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1. (双选)(商丘一模)为了让蔬菜临时储存仓库内保持一定的含水量,小敏设计了一个检测报警电路,当空气湿度过低时会提醒喷水。湿敏电阻R的阻值会随湿度的升高而增大,设计的电路如图所示。电源电压不变,当空气湿度降到过低时 ( )
A. 控制电路总电阻减小
B. 指示灯会发光提醒
C. 电压表示数增大
D. 控制电路总功率减小
AC
C
AC
(1)连接电路:货物装载机应接在接线柱 ______ (填“AB”“BC”或“AC”)之间。
(2)电磁继电器中的电磁铁上端为 ____ (填“N”或“S”)极。
(3)当电磁继电器线圈中的电流大小为30 mA时,衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800 N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为 ______ Ω。
(4)若要提高货架能承受的最大压力,滑动变阻器R2接入电路的阻值应 _______ (填“调大”“调小”或“不变”)。
AB
N
110
调大
(1)电磁继电器利用了电流的 ____ 效应;由图乙可知,当环境温度为20 ℃时,热敏电阻的阻值为 ______ Ω。当环境温度升高时,热敏电阻的阻值将 ______,继电器的磁性将 ______。(后两空均填“增大”“减小”或“不变”)
磁
120
减小
增大
(1)随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值 ______ (填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性 ______ (填“增强”或“减弱”),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被 ______ (填“吸下”或“释放”),照明系统启动。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是多少?
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少?此时光照强度为多少?
增大
减弱
释放
2. (湘潭中考)如图所示是小红同学设计的汽车尾气中CO(一氧化碳)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. 电磁铁的上端是S极
C. 用久后,电源电压U1会减小,报警时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
3. (双选)(新乡模拟)如图所示是一款给蔬菜大棚提供热和光的装置的电路示意图。当大棚内温度低于设定温度时,大功率灯泡L自动发光,温度达到设定温度后自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0是定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,电磁铁的下端是S极
B. R1的阻值随温度的升高而减小
C. 当温度升高时,电流表的示数减小
D. 若将R0换成阻值稍大的电阻,设定温度将升高
4. 小明设计了一种“自动限重器”,如图甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压为U=6 V,电磁继电器线圈的阻值为R=10 Ω。请你解答下列问题:
5. (焦作模拟)小云利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上静触点接触带衔铁的动触点,下静触点分离,绿灯亮,警铃不响;当环境温度超过某一值时,继电器的下静触点接触带衔铁的动触点,上静触点分离,红灯亮,同时警铃响。图甲中继电器的供电电压U1为3 V,工作电路的供电电压U2为220 V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30 Ω。当线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁将被吸合。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(2)请计算说明环境温度在什么范围内时警铃报警。
解:(2)当线圈中的电流I=50 mA=0.05 A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警;由I= eq \f(U,R) 可得控制电路的总电阻:R总= eq \f(U1,I) = eq \f(3 V,0.05 A) =60 Ω;根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知,热敏电阻:R=R总-R0=60 Ω-30 Ω=30 Ω;由图乙可知,此时t=80 ℃,所以,当温度t≥80 ℃时,警铃报警。
6. (河南中考)小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220 V 44 W”的灯L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6 V,定值电阻R0为200 Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强,光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02 A时,恰好启动工作电路的照明系统。试问:
解:(2)由P=UI可得,每盏灯正常发光时通过的电流:IL= eq \f(PL,UL) = eq \f(44 W,220 V) =0.2 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两盏规格相同灯均正常发光时,工作电路中的总电流:I总=2IL=2×0.2 A=0.4 A。
(3)由表格数据可知,光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系式为RE=120 Ω·lx不变,照明系统恰好启动时,控制电路的电流I=0.02 A,由I= eq \f(U,R) 可得,控制电路的总电阻:R总= eq \f(U,I) = eq \f(6 V,0.02 A) =300 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,光敏电阻R的阻值:R=R总-R0=300 Ω-200 Ω=100 Ω,此时光照强度:E= eq \f(120 Ω·lx,100 Ω) =1.2 lx。
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