16.4 电磁继电器与自动控制-【支点·同步系列】2025-2026学年九年级下册物理（沪粤版·新教材）

16.4 电磁继电器与自动控制 知识清单 归纳总结 知识点1电磁继电器 分析电磁继电器的工作 1.电磁继电器是利用① 来控制工作电路的一种 原理时，要分清哪部分是工 装置，即利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、 作电路，哪部分是控制电路。 强电流电路。 它们最主要的区别在于， 2.电磁继电器的结构如下图所示，由电磁铁(A)、衔铁(B)、 般控制电路中有开关且连有 复位弹簧(C)、动触点(D)、静触点(E)组成，其电路由低压控制 电磁铁，工作电路中无开关， 电路和高压工作电路两部分构成。 一般是通过触点来间接控制 电动机 的。具体分析时一般要从以 下两个方面着手：(1)电磁铁 电 电源 低压控制电路高压工作电路 源。 中有电流通过时，电磁铁有 磁性，吸引衔铁，使动、静触 知识点2用电磁继电器进行自动控制 点接触（或分开），接通（或断 1.电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，具有磁性，把衔铁 开)某工作电路；(2)电磁铁 吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合，用电器正常工作； 中无电流时，电磁铁无磁性， 电磁铁断电时，失去磁性，复位弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。 复位弹簧把衔铁拉起，使动、 2.电磁继电器的应用：(1)利用电磁继电器可以通过控制低 静触点分开（或接触），断开 电压、弱电流电路的通断间接地控制高电压、强电流工作电路的 (或接通)某工作电路。 通断，使人远离② 的危险；(2)利用电磁继电器可以使 人远离高温、有毒等环境，实现③ 控制，如下图所示： 课堂笔记 (3)在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元 件，利用这些元件操纵控制电路的通断，还可以实现对温度、压 力或光的④ 控制。 继电电源 电池 归类探究 正确的是 考点电磁继电器 220V 几衔铁动触点 【例】下图所示的是超市里电动扶梯工作 簧 争触点 原理的简化电路，使用电动扶梯前要先闭合 关S,R。是一个红外传感器，当人靠近到一定 距离时，人体辐射的红外线被红外传感器R。 接收，红外传感器R。的阻值减小。下列说法 Ro 红外传感器 物理九年级HY版 A.控制电路工作时，电磁铁上端为S极 启动器开关S闭合时，有微小电流通过器件 B.当人远离红外传感器时，红外传感器 X,接着有强大电流通过电动机，并将电动机 R。的阻值减小 启动。请你根据所学知识想一想，X可能是 C.当人远离红外传感器时，电磁铁的磁性 ( 变弱 D.当人远离红外传感器时，电动机转速 变快 【点拨】首先明确控制电路和工作电路，然 A.灵敏电流计 B.电磁继电器 后分析电磁铁磁性强（或弱）时工作电路如何 C.电压表 D.验电器 变化。 5.小雨家批发了一批香蕉，需要在库房中保鲜 一段时间，要求将温度控制在一定的范围 基础达标 内。小雨请教了物理老师后，设计了下图所 一、填空题 示的温度自动报警器原理图，在水银温度计 1.如图所示的是电磁继电器的结构图，它由电磁 的顶端封入一段金属丝。以下说法正确的 铁、衔铁、弹簧、触点等组成。当在DE间接人 是 电源时，电磁铁通电，具有 ,吸引 金属丝 衔铁向 (选填“上”或“下”)运动，使 1铃 动触点与 (选填“上面”或“下面”) 的静触点接触，接通工作电路。 电源 绿灯 A.温度升高至一4℃时，灯L亮，报警 衔铁 B.若将温度计上端的金属丝向下调整，则报 红灯 警温度将升高 C.报警器中水银温度计和电磁铁并联在电 电磁铁 电源 电源 第1题图 第2题图 路中 2.(2025瑞金期末)小明在科技创新大赛中制 D.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电 作了水位自动报警器，原理如图所示，当水 时磁性消失的特点 位达到金属块A时（一般的水都能导电），绿 能力提速 … 灯 ,红灯 。(均选 一、填空题 填“亮”或“不亮”) 1.小美同学去超市，走到电梯前发现电梯空载 二、选择题 时运行较慢，当她站在电梯上时电梯又快了 3.下列功能中，电磁继电器不能完成的是( 起来，该电梯的工作电路如图所示(R是一 A.控制电路中电流的缓慢变化 个压敏电阻)。当人站在电梯上时，压敏电 B.控制电路中电流的有无 阻的阻值减小，电磁铁的磁性变 C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流 (选填“强”或“弱”)，动触点与静触点 D.远距离自动控制与操作 (选填“1”或“2”)接触，电动机的转速 4.下图所示的是某种机械的电路示意图。当 变快。 下册第十六章 R,接入电路的阻值，从而可通过电流表的示 数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的 中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁 报警。则该检测装置正常工作时 () 。电源。 第1题图 第2题图 电铃 2.物理学与日常生活如图所示的是公共汽车 220V 上用电磁阀控制车门开启或关闭的电路图。 L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过 水位 横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车 用 门开启或关闭。S接通触点b时，线圈 A.电磁铁的上端为N极 (选填“L,”或“L2”)具有磁性，吸引衔 B.水位较低时，电磁铁的磁性较弱 铁使横杆向 (选填“左”或“右”) C.若减小R,的阻值，警戒水位会变高 运动，带动传动装置关闭车门。 D.电流表示数越大，表示水位越高 二、选择题 …心思维拓展心… 3.(2025广元)下图所示的是某学校路灯的智 图甲所示的是某自动控温电热水器（有加热 能照明电路。S为光敏开关，天黑时S自动 和保温两种工作状态)的电路图，其中控制 断开，天亮时S自动闭合，R为滑动变阻器。 电路中电源电压恒为6V,R,为热敏电阻， 下列说法正确的是 置于水箱中，其阻值随温度变化的关系如图 220V 衔铁 乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器 的水温。工作电路中电源电压恒为220V, R3、R4为电热丝，均置于水箱中，R3=222: 当电磁铁中的电流达到0.2A时，衔铁被吸 控制电路… 工作电路 下来。如果忽略R,产生的热量对水温的影 A.天亮时，电磁铁的上端是北极 响，且电磁铁线圈的电阻忽略不计，下列说 B.天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁 法正确的是 磁性变强 220V C.天黑时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a 201,2 接触 15 D.天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发， 回到下端 R2 020406080100/℃ 4.(多选)为了应对即将到来的汛期，某课外兴 ) 趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其 A.当R3与R4同时工作时，电热水器处于 原理如下图所示。L为安全指示灯，电铃为 加热状态 报警器，R,为定值电阻，R2为竖直放置、粗 B.若将电热水器的水温设为60℃，R2的阻 细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电 值应该调至302 阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆 C.加热时，电热水器的功率为2200W 连接，可随着浮子的上下移动而改变电阻棒 D.图甲中电磁铁的上端为N极 物理九年级HY版【解析】(1)滑动变阻器应串联在电路中，且按“一上一 变小，电磁铁磁性变弱，故B正确。若减小R,的阻 下”的接线原则连接，电流从电流表的正接线柱流入， 值，衔铁被吸下时的电流不变，根据1=。可知，当电 负接线柱流出。(2)电磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质 的特性，电磁铁吸引物体A使指针改变偏转角度，所 源电压一定时，控制电路的电阻不变，根据串联电路 以物体A应由铁质材料制成，故选B。(3)①指针B 电阻的规律可知，R。的阻值变大，由此可知警戒水位 偏转的角度变大，说明电磁铁对物体A的吸引力增 变低，故C错误。电流表示数变大，根据1=只可知。 大，即电磁铁的磁性增强。由此可知，电路中电流变 大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，所以滑动变阻 当电源电压一定时，控制电路的电阻变小，根据串联 器的滑片P应向左滑动。②当导线a由与接线柱2 电路电阻的规律可知，R。的阻值变小，滑片P向上移 相连改为与接线柱1相连时，电毯铁线圈的匝数增 动，由此可知水位变高，故D正确。 多，电磁铁磁性增强，所以闭合开关后可发现指针B 思维拓展 偏转的角度会增大。③断开开关，电磁铁无磁性。 C【解析】由图甲可知，工作电路中，当动触点与下方 思维拓展 静触点接通时，电路中R,与R,串联，电路的总电阻最 B【解析】由图可知，该电路为串联电路，电流从螺线 大，由P=U1一可知，此时工作电路的功率最小，处 管的右侧流入，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的右 于保温状态，故A错误。如果将电热水器的水温设置 端是N极，故A错误。若将滑动变阻器滑片P向右 为60℃，衔铁被吸下时控制电路中的电流刚好为 移，滑动变阻器接人电路的阻值变大，由了=？可知， 0,2A,由欧姆定律可知此时控制电路的总电阻R急= 电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，电磁铁与条 了=0.2A=300,由图乙可知，60℃时R,的阻值为 形磁体的排斥作用将变小，活塞向左运动，大瓶内空 气压强变小，小瓶子中的水会挤出来，小瓶子重力变 10,则R2的阻值为R2=Ra-R,=302-102= 20Ω，故B错误。当动触点与上方静触点接通时，电 小，重力小于浮力，小瓶子将上浮，故B正确。当小瓶 路中只有R,工作，电路的总电阻最小，由P=UI= 子中的水增加时，小瓶子会下沉，此时小瓶子中的空 U 177 气的体积会变小，质量不变，由ρ=可知，小瓶子中 R可知，此时工作电路的功率最大，处于加热状态，加 U。2(220V)2 的空气密度变大，故C错误。小瓶子上浮时，小瓶子 热功率为P= R=220 =2200W,故C正确。 在水中的深度h变小，根据p=P水gh可知，小瓶子的 由图甲可知，控制电路中的电流从电磁铁的上端流 瓶口处受到水的压强变小，故D错误。 入，由右手螺旋定则可知，电磁铁的下端为N极，上端 16.4电磁继电器与自动控制 为S极，故D错误。 知识清单 进阶突破 ①电磁铁 ②高压③远距离④自动 考向聚焦 归类探究 1.右手一致N(北) C 2.N9将滑动变阻器接入电路的阻值调小些（合理即 基础达标 可)【解析】由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下 1.磁性下下面2.不亮亮 端流出，由右手螺旋定则可知，电磁铁的上端为N极， 3.A4.B5.D 下端为S极；由于指示灯正常发光，因此电路中的电 能力提速 V=0.6A,滑动变阻器两端的电压 P_1.8w 1.强22.L2右 流1= 3.B【解析】天亮时S自动闭合，控制电路接通，电磁铁 U=IR海=0.6A×102=6V,电源电压U=U1.+ 有磁性。根据右手螺旋定则可知，电磁铁的上端是南 极，电磁铁外部磁感线从下端出发，回到上端，故A、D U4=3V+6V=9V;若电源电压降低，根据1=可 错误。天亮时，将R的滑片P向上滑动，滑动变阻器 知，在电阻不变时，电路中的电流变小，电磁铁的磁性 接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中的 减弱，吸引力变小，不能吸引铁柱使栏杆抬起；此时可 电流变大，电磁铁磁性变强，故B正确。天黑时S自 以通过将滑动变阻器接入电路的阻值调小些来增大 动断开，控制电路未接通，电磁铁无磁性，衔铁不会被 电路中的电流，使电磁铁的磁性增强，吸引铁柱使栏 电磁铁吸引，触点c与b接触，故C错误。 杆正常抬起。 4.BD【解析】电磁铁中的电流从下端流入，上端流出， 3.A【解析】根据异名磁极相互吸引可知，乙、丙、丁的 根据右手螺旋定则可知电磁铁上端为S极，故A错 N极都被条形磁体的左端吸引，说明条形磁体的左端 误。由图可知，R1、R2、电磁铁、电流表串联在电路中， 为S极，右端为N极。甲的左端被条形磁体的右端吸 水位较低时，滑片P向下移动，R2接入电路的阻值变 引，说明甲的左端为S极，故A符合题意。 大，根据串联电路电阻的规律可知电路中总电阻变 4.C5.B 挑战中考 大，根据I=尺可知，当电源电压一定时，电路中电流 1.磁场运动状态 【解析】奥斯特发现了电流的磁效 下册参考答案