16.4 电磁继电器与自动控制-【学海风暴】2025-2026学年九年级下册物理同步备课（沪粤版·新教材）安徽专版

16.4 电磁继电器与自动控制 要周提 1.电磁继电器由电磁铁、衔铁、复位弹簧、静触，点、动触点等构成。 2.电磁继电器的实质：由电磁铁控制的开关。 3.利用电磁继电器可以通过低压控制电路的通断间接地控制高压工作电路的通断；可 以使人远离高温、有毒的环境；可以实现对温度、压力或光的自动控制。 课内基础闯关 知识点①电磁继电器 “用电器”或“开关”)；当开关S断开时，工作 1.下图所示的是电磁继电器的结构图，它由电 电路中的电灯 (选填“会”或 磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成，其中DE间 “不会”)发光。 接低压控制电路，BC间接高压工作电路。 电源 电源 当在DE间接入电源时，电磁铁通电具有 电铃 ,吸引衔铁向 (选填 电源 电源 “上”或“下”)运动，使动触点与 第4题图 第5题图 (选填“上面”或“下面”)的静触点接触，接通 5.教材改编题如图所示的是一种温度自动报 工作电路。 警器的原理图。图中的水银温度计在制作 衔铁 时，玻璃管中会封入一段金属丝，电源的两 极分别与水银和金属丝相连。当温度达到 金属丝下端所指的温度时，有电流通过电磁 电磁铁DE 铁的线圈，电磁铁产生 ,电铃 2.用电磁继电器来操纵高电压、强电流的开 响起，发出报警信号，电磁铁的α端为 关，其主要作用是 极。若将金属丝向下调整， A.节约用电 B.操作简单 则报警温度将 (选填“升高”或 C.保护用电器 D.避免危险 “降低”)。 3.下列功能中，电磁继电器不能完成的是 6.下图所示的是某汽车启动电动机的电路。 当启动器开关闭合时，有细小电流通过器件 A.控制电路中电流的缓慢变化 X,接着有强大电流通过电动机，并将电动机 B.控制电路中电流的有无 启动。器件X可能是 () 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 知识点②用电磁继电器进行自动控制 4.如图所示，电磁继电器是利用电磁铁控制工 A.灵敏电流计 B.电磁继电器 作电路通断的 (选填“电源” C.电压表 D.连通器 下册第十六章 9 最课外拓展提高 7.下图所示的是某车间自动除尘装置的简化 A.电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开 电路图。空气中的尘埃量较少时，光源发出 关S2闭合 的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达 B.电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开 到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过 关S2断开 挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值 C,电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开 ,控制电路中的电流增大，电磁铁 关S2闭合 的磁性 ,吸引衔铁，使动触点 D.电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开 和下面的静触点接触，开启自动除尘模式。 关S2断开 若图中、b,一个是除尘器，一个是指示灯，9.跨学科实践·设计家庭养花自动浇水装置 则 是除尘器。 在下图所示的自动浇水方案中，为了能够很 好地实现自动浇水功能，下列说法正确的是 信号 处理器 继电器 电源 水泵 光源小斗光敏电阻 湿度传感器 源 挡板 8.小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动 A.湿度传感器直接串联在水泵的主电路中， 控制，其电路原理如下图所示，R,是定值电 当湿度不足时传感器电阻增大，使水泵 阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度 工作 的增大而减小。当开关S1闭合，光线变暗 B.湿度传感器接入电磁继电器的控制电路， 时，下列判断正确的是 当湿度不足时控制电路导通，继电器吸 合，水泵通电工作 C.电磁继电器的控制电路连接温度传感器， 当温度过高时切断水泵电路 D.水泵直接由湿度传感器控制，继电器反向 A 并联在传感器两端以保护电路 核心素养专练 恒温箱 10.核心素养·科学思维寒冬，为给小鸡仔提 供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原 电源S 理如下图。控制电路由电磁继电器、滑动变 阻器R,、热敏电阻R2(安装在恒温箱内，阻 (1)通电线圈上端是 极，温 值随温度升高而显著减小)、低压电源等组 度升高时，电磁铁磁性 成。加热电路由电源、电热丝R?和R4等 (2)R3阻值 (选填“大于”或 组成。调好R,连入电路的阻值，闭合开关 “小于”)R4阻值。 S1、S2,恒温箱内温度升高到设定值后即在 (3)将R,连入电路的阻值稍微调小一些， 小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。 恒温箱控制的温度将 10 九年级物理HYAH版的磁性变弱，条形磁体受到的排斥力变小，因为条 过导体时产生热量的多少与什么因素有关时，用 形磁体始终静止，处于平衡状态，其受到的排斥力 温度计示数变化的大小反映导体产生热量的多 和摩擦力是一对平衡力，所以条形磁体受到的摩擦 少，运用了转换法，故D符合题意。(2)根据图示 力将变小。 的情境可知，甲、乙是串联在电路中的，电流相等， 8.静止亮【解析】利用右手螺旋定则判断电磁铁 乙线圈的匝数多，吸引的大头针数量多，磁性强， 的左端为N极，右端为S极；根据异名磁极相互吸 说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性 引可知，小磁针会保持静止状态。再闭合S2并使 越强。 滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变 16.4 电磁继电器与自动控制 小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电 ⑤课内基础闯关 磁铁磁性增强；由于巨磁电阻的阻值随磁场的增强 1.磁性下下面 而减小，则右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律 2.D3.A 可知，通过指示灯的电流变大，所以指示灯亮度会 4.开关不会 变亮。 5.磁性S(南)降低 U 9.D【解析】只提高电源电压，由I一R可知，电路中 6.B 电流增大，电磁铁磁性增强，能吸引更多大头针，故 >课外拓展提高 A不符合题意。只将滑片P向左移动，滑动变阻 7.减小增强b【解析】当空气中的尘埃量达到一 U 定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光 器接人电路的电阻变小，由I=发可知，电路中电 敏电阻上时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可 流增大，电磁铁磁性增强，能吸引更多大头针，故B 知，光敏电阻的阻值减小。当电路中的电流增大 不符合题意。只增加电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁 时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，使动触点和下面 性增强，能吸引更多大头针，故C不符合题意。只 的静触点接触，开启自动除尘模式，所以b是除尘 将铁芯换成同规格的铜芯，铜芯不能被磁化，电磁 器，a是指示灯。 铁磁性减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。8.A【解析】当开关S,闭合，光线变暗时，光敏电阻 10.A【解析】根据右手螺旋定则可知，电磁铁的下 的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的 端是N极，上端是S极，根据同名磁极相互排斥可 电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱， 知，要想把音箱悬浮起来，A端必须是S极，A正 对衔铁的吸引力减小，在右边弹簧的拉力作用下， 确。滑动变阻器的滑片P向右调节到某一位置， 动触点向下运动，开关S2闭合。故A正确，B、C、D 滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流 错误。 变大，电磁铁的磁性增强，音箱上升一定高度后再 9.B【解析】若湿度传感器直接串联在主电路中，无 次悬浮时，音箱受到的磁力和重力依然是一对平 法用小电流控制大电流，且电阻增大会使电流减 衡力，大小不变，B错误。通电后，电磁铁周围的 小，可能无法驱动水泵，故A选项错误。湿度传感 磁感线的方向是从N极到S极的，C错误。闭合 器应接入控制电路，当湿度低于阈值时，湿度传感 开关后，若保持其他条件不变，将电磁铁的线圈匝 器电阻变化（如减小），使控制电路导通，继电器线 数减少，则电磁铁的磁性减弱，音箱在底座上悬浮 圈产生磁场吸合衔铁，从而接通水泵主电路，故B 时的高度会变低，D错误。 选项正确。温度传感器与浇水功能无关，逻辑不 今核心素养专练 符，故C选项错误。反向并联继电器无意义，且湿 11.(1)D(2)线圈匝数越多 度传感器无法直接驱动水泵，故D选项错误。 【解析】(1)通过观察电磁铁吸引大头针的数目不 核心素养专练 同，判断电磁铁的磁性强弱不同，运用了转换法。 10.(1)N(北)增强(2)小于(3)降低 用磁感线描述磁场是模型法，故A不符合题意。 【解析】(1)闭合开关S1,电流从电磁铁上端流入， 学习电压时可以通过对比水压来认识它，运用了 下端流出，由右手螺旋定则可知，线圈的上端为N 类比法，故B不符合题意。探究导体电阻的大小 极，下端为S极；温度升高时，热敏电阻R2的阻值 跟哪些因素有关时，控制相关物理量保持不变，运 减小，根据欧姆定律可知，控制电路中电流变大， 用了控制变量法，故C不符合题意。探究电流通 电磁铁的磁性增强。(2)温度升高时，电磁铁磁性 下册参考答案 3 增强，吸引衔铁，使R,所在电路接通，此时恒温箱 3.如下图所示 处于保温状态；温度降低时，电磁铁磁性减弱，衔 铁在左侧弹簧的作用下被拉起，R,所在电路接 通，此时恒温箱处于加热状态；因加热功率大于保 温功率，且电源电压不变，由P=U1可知，R 4.如下图所示 阻值小于R,阻值。(3)电磁铁吸下衔铁时的电流 不变，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律可 知，衔铁被吸下时，控制电路的总电阻不变，将R 连入电路的阻值稍微调小一些，根据串联电路的 5.如下图所示 电阻特点可知，热敏电阻R,的阻值变大，因热敏 电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，故恒温箱 控制的温度将降低。 实验突破一探究影响电磁铁磁性强弱的因素 6.如下图所示 实验针对训练 1.(1)电磁铁吸引大头针的多少(2)线圈匝数 (3)S(南)左 【解析】(1)电磁铁的磁性强弱不能直接看出来，而 7.如下图所示 是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映，采用的是 转换法。(2)串联电路中电流处处相等，A、B串 联，控制了电流相等，所以可以研究电磁铁磁性强 弱与线圈匝数的关系。(3)根据右手螺旋定则，可 以判断铁钉A的钉帽是N极，钉尖是S极；向左端 8.如下图所示 移动滑片，可以使电路中的电流增大，电磁铁的磁 性增强，从而吸引更多的大头针。 2.(1)调节滑动变阻器的滑片(2)①线圈匝数相同 时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强 ②线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 9.如下图所示 【解析】(1)从电路图中可以看出，电磁铁与滑动变 (N 阻器串联，要想改变通过电磁铁的电流，可以通过 移动滑动变阻器的滑片来实现。(2)①比较实验1、 10.如下图所示 2、3(或4、5、6)可以看出，线圈匝数相同时，通过电 磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。②比较实验 1和4（或2和5，或3和6）可以看出，通过电磁铁的 电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 专题练习一电磁作图 1.如下图所示 11.如下图所示 2.如下图所示 12.如下图所示 &☒&&☒☒ 00000 九年级物理HYAH版