20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习2021-2022学年人教版九年级物理全一册（Word版含答案）

2021——2022学年度人教版九年级物理 第二十章 电与磁 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习
一、选择题
1．如图所示的电路中，电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的A端为S极
B．小磁针静止时，S极水平指向右
C．利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动，电磁铁磁性减弱
2．市场上的电热水器都具有自动加热和保温功能，某电热水器的工作原理如图所示。已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω，下列相关的说法正确的是（　　）
A．当金属板与触点c接触时，工作电路的总电阻为22Ω B．当金属板与触点a、b接触时，工作电路的总电阻为220Ω
C．当金属板与触点c接触时热水器处于加热档 D．当金属板与触点a、b接触时热水器处于加热档
3．如图所示，闭合开关S，将滑片P缓慢向左移动的过程中，下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁的磁性变弱 B．弹簧测力计示数将减小
C．电磁铁的上端是N 极 D．弹簧测力计示数将增大
4．巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，磁场越强电阻越小，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．指示灯变亮，电压表示数变小 B．指示灯变亮，电压表示数变大
C．指示灯变暗，电压表示数变小 D．指示灯变暗，电压表示数变大
5．如图所示，是研究电磁铁实验，下列说法正确的是（　　）
A．比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥
D．该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
6．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（　　）
A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极 D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
7．如图所示是小明同学设计的一种限流器原理图。当电流超过限制电流时，限流器会自动切断电路。根据图中小磁针静止时的指向，请你指出下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁C的右端是N极 B．D点接的是电源负极
C．衔铁B发生转动时，是利用了电流的热效应 D．滑片P向左移动，电磁铁C 的磁性增强
8．如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置，当温度达到92℃时，下列说法正确的是（　　）
A．只有灯亮 B．只有铃响 C．灯亮，铃也响 D．灯不亮，铃也不响
二、填空题
9．如图所示为“智能照明灯”电路。闭合开关S，光照弱时电灯L自动发光，光照强时电灯L自动熄灭。电磁继电器利用电流的______效应工作；电源电压恒定，控制电路中光敏电阻R2的阻值随光照强度的增加而______，相同条件下，若将定值电阻R1换成阻值稍大的电阻，将会______（选填“增加”或“减少”）电灯L的发光时间。
10．法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝尔由于发现巨磁电阻（GMR）效应，荣获了 2007 年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图：
（1）闭合开关 S2，指示灯不亮，再闭合开关 S1，指示灯发光，由此可知：巨磁电阻的大小与___________有关；
（2）若滑片 P 向左移动，电磁铁的磁场___________（填“增强”、“减弱”）。
（3）若滑片 P 向左移动，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：___________ 。
11．如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A处时，灯___________亮；水位到达金属块A处时，由于一般的水是导体，灯___________亮。
12．如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，夜晚天暗时自动发光，早晨天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的增大而______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；控制电路长时间工作后，由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降，则天亮时灯自动熄灭时间______（选填“变早”、“不变”或“变晚”）。
13．探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性______。
14．如图是小敏设计的汽车尾气中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。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，则电铃应接在______之间，用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值______（“高”或“低”）
三、作图题
15．在如图所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫蜂鸣器。
16．某自动除尘装置简化电路的元件如图所示。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，其电阻值减小。通过电磁继电器的电流增大，衔铁被吸下，除尘电动机工作。请用笔画线代替导线连接电路图。
四、实验题
17．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆铜导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，通电后吸引大头针，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验是通过观察电磁铁___________来知道电磁铁磁性强弱的。
（2）当开关闭合后，甲图中N极在磁体______端（选填A或B）；图乙中若让铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向_______端移动（填“左”或“右”）。表明电磁铁磁性强弱与________有关。
（3）比较___________两图可知：匝数相同时，电流越大，磁性越强。
（4）由图丁可得出的结论是___________。
（5）举出一个应用电磁铁的实例___________。
18．为了研究影响电磁铁磁性强弱的有关因素，现用两个线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁进行实验，实验中先后将两个线圈接入图所示的电路中、闭合电键S后，用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P，重复多次实验，记录如表所示。
电磁铁匝数 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流表示数（A） 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 2.0
吸引大头针的最多数目（枚） 5 8 10 10 16 25
（1）实验中是通过电磁铁______来判定其磁性强弱的；
（2）分析第1、2、3次的实验记录，会发现______相同时，______磁性越强；
（3）分析第______次的实验记录，会发现电流相同时，______磁性越强。
19．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)闭合开关S，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明同一个电磁铁，电流越 ___ （填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。“用吸引大头针个数的多少来表示磁性的强弱”这种研究物理问题的方法叫 ___ 法；
(2)根据图示的情境可知， ___ （填“甲”或“乙”）的磁性强，结论： ___ ，电磁铁磁性越强；
(3)根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的 ___ 极；
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是： _____________________________ 。
五、综合题
20．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（实质是电动机）、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U=6V，电磁继电器线圈的阻值R=10Ω.请你解答下列问题：
（1）由图（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将______；
（2）用笔画线代替导线将图（甲）的电路连接完整；______
（3）电磁继电器中的电磁铁上端为______极（选填N、S）；
（4）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将______，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为______Ω.；
（5）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______。
21．阅读下列短文，回答问题。
压敏电阻器是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件，其电阻体材料导电性能介于导体和绝缘体之间。如图甲所示，这是压敏电阻的阻值随压力F变化的关系图像，如图乙所示，这是用压敏电阻设计的一种“自动限重器”，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、货物装载机实质是电动机、压敏电阻和定值电阻等。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，电磁继电器线圈的阻值，定值电阻。
（1）当货架没有装载货物时货架的质量忽略不计，压敏电阻的阻值为___________；随着货架装载货物质量的增大，压敏电阻的阻值将___________；
（2）电磁继电器中的电磁铁上端为___________选填“N”或“S”极；
（3）当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时衔铁被吸下，则货架能承受的最大压力为___________ N；
（4）为了调节货架能承受的最大压力，可将定值电阻替换为滑动变阻器，若需要控制货架能承受的最大压力为800N，则替换的滑动变阻器的最大阻值应不小于___________。
【参考答案】
1．B 2．D 3．B 4．D 5．C 6．A 7．B 8．B
9．磁 减小 增加
10．磁场强弱 增强 磁场越强巨磁电阻阻值越小
11．L1 L2
12．减小 变晚
13．N（北） 越强
14．B、D 高
15．
16．
17．吸引大头针的数量 A 左 电流大小 乙、丙 电流相同时，通电螺线管的线圈匝数越多，磁性越强 电铃
18．吸引大头针的数量 线圈匝数 电流越大 1、4或2、5 线圈匝数越多
19．大 转换 甲 电流一定时，线圈匝数越多 N 见解析
20．减小 N 增强 110 变大
21．240 减小 N 400 110