【同步拔高训练】浙教版8年级下册 1.3电磁铁的应用（含答案）

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浙教版8年级下册 第一章 第3节 电磁铁的应用
【学习目标】
1.了解电磁场，掌握电磁场的定义、电磁场强弱的影响因素及优点
2.了解电磁继电器，掌握其结构、工作原理和主要作用
3.了解电磁铁的常见应用，掌握电铃、磁悬浮列车、信息记录仪、电话的结构和工作原理
【培优训练】
一、单选题
1.如图示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（ ）
A. 电磁铁始终没有磁性 B. 衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
C. 衔铁没有向下运动 D. 电池正、负极接反了
2.如图所示是消防应急灯的电路图，其中少连了一根导线，工作原理是：外部电路为220V交流电，当其正常时，两盏标有“6V”灯泡不发光；外部电路停电时，两盏标有“6V”灯泡发光．对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是（ ）
A. 当外部电路停电时，电磁铁所在电路工作 B. 电磁铁通电时，弹簧具有弹性势能
C. 电磁铁的上端始终为N极 D. C点应该和触点B相连
3.关于电磁铁，下面说法中正确的是（ ）
A. 电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 B. 电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C. 电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁 D. 电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
4. 在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停．如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方．当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（　　）

A. 都是红灯 B. 都是绿灯 C. 分别是红灯、绿灯 D. 分别是绿灯、红灯
5.太湖新城正处于如火如荼的建设之中，越来越多的企业开始进驻其中．如图所示是某单位使用的一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的下列叙述，不正确的是（ ）

A. 该报警器红灯是报警灯，当水位到达A后，水在一般情况下是导电的，使下面的电路导通
B. 该报警器的红、绿灯不会同时亮
C. 当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮
D. 当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极
6.如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动．当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（ ）

A. 维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小 B. 电磁铁的磁性逐渐减弱
C. 铁块对地面的压强先减小后增大 D. 铁块所受摩擦力不变
7.（2021九上·杭州开学考）如图所示是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化：（a）温度升高使双层金属片弯曲；（b）接通触点使工作电路中有电流通过；(c）电磁铁有磁性；（d）衔铁被吸下；(e）接通触点使控制电路中有电流通过；（f）电灯亮、电铃响，发出警报。这些变化的正确顺序是（ ）
A.a、b、c、d、e、f B.a、e、c、d、b、f
C.a、b、d、c、e、f D.a、e、d、c、b、f
8.（2021八下·滨江期末）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，下列说法正确的是（ ）
A. 电铃应接在A和C之间
B. 当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C. 用久后，控制电路的电源电压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控制电路的滑片向下移
9.（2021·岱山模拟）如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的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，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A.图中a表示除尘器，b表示指示灯
B.当电源e端为正极时，电磁铁的上端为N极
C.当空气中的尘埃量达到一定值时，电磁铁的磁性增强，除尘模式自动开启
D.当空气中的尘埃量达到一定值时，光敏电阻的阻值增大，除尘模式自动开启
10.（2021八下·余杭月考）如图所示，当工作电路发生故障而断开时，铃响报警，故障排除后工作电路接通时，绿灯和白灯亮，铃不响，则图中（ ）
A. a是电铃 B. b是电铃 C. c是电铃 D. a是绿灯
11.（2020九上·柯桥开学考）为模拟校回路灯自动化管理，小明利用电磁铁、光敏电阻R《阻值随光照强度增大面增大）等器材设计了下列电路图，以实现白天光照强时灯L灭，傍晚光照弱时灯L发光。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，则符合设计要求的是（ ）
A. B. C. D.
12.（2020八下·绍兴月考）某同学设计了一个如图所示的自动控制电路，其中光敏电阻受到光照时电阻变小，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终不亮，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是( )
A. 给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻 B. 适当增加螺线管线圈的匝数
C. 适当增大控制电路的电源电压 D. 滑动变阻器滑片P向右移动一段距离
13.（2019八下·永康期末）如图是温度自动报警器工作电路，在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时（ ）
A. 铃响，灯不亮 B. 铃不响，灯不亮 C. 铃响，灯亮 D. 铃不响，灯亮
二、填空题
14.（2019·鄞州模拟）小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
（1）调试好电路，闭合开关S1和S2 ， 当超载车辆通过时，限载报警器会________（填“灯亮”、“铃响”）
（2）一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是 （填编号）。
A.把变阻器R0的滑片适当左移 B.把电源1的电压适当增大
C.把弹簧AB的A端适当左移 D.把电磁铁C适当右移
15.如图虚线框内的装置叫 ， 其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0是滑动变阻器．该装置的工作原理是：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作．为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，或者适当 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压．
16.小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来．小明根据网络搜索的如图所示电路（R是一个压敏电阻）分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变 ， 衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触，电动机的转速变 ．
17.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图，其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上住户的人闭合开关，由于 ， 门锁上的电磁铁具有了磁性， 衔铁，衔铁脱离门扣，来人打开门，进入楼内，门自动关闭．在关门时，开关是断开的．衔铁在 的作用下，插入门扣．
18.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图所示的电路．
（1）图中A.B串联的目的是__ ______．
（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是 ________．
19.（2021九上·余姚月考）如图是小金设计的甲醛污染的检测电路。当甲醛浓度高于0.1毫克/立方米时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随甲醛浓度的增大而减小。
（1）电铃应该接在 （选填“AC”或“BD”）之间。
（2）学校对甲醛的要求更严格，不得高于0.08毫克/立方米，为了使该电路能满足学校的要求，滑动变阻器R2应该 （选填“向上”或“向下”）调整。
20.（2021·瑞安模拟）临时停车开启闪烁灯更加安全，如图是小明设计的模拟车灯闪烁的电路图。已知电源电压为3伏，两个小灯泡均标有“3伏，0.2安”字样，不考虑小灯泡电阻变化，忽略线圈电阻。
（1）闭合开关后，能实现发光、熄灭交替的灯泡是________。
（2）衔铁被吸住时，灯泡L1的电功率为________瓦。
（3）小明在使用过程中，发现L2灯突然不亮，衔铁被吸引后不能弹回去，则电路的故障可能是________ 。
21.（2020·瑞安模拟）小明利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结构示意图如图所示，其中A、B、C为接线柱，当电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转；电路断开时，指针指O刻度线。
（1）若选择A，C为该电流表的接线柱，则应选择________为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。
（2）若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表 。
A.零刻度将向右移动B.指针将发生反偏C.精确度将提高D.量程将增大
（3）分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是________。
三、实验探究题
22.（2019八下·台州期中）小明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，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为________Ω，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________，继电器的磁性将________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）；
（3）图甲中线圈下端P的磁极是________极（选填“N”或“S”）。
23.（2018八下·绍兴月考）物理学中，用磁感应强度（用字母 B 表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是 T），磁感应强度 B 越大表明磁场越强；B=0 表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为6V，R 为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻 R；磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
（1）当图甲 S1 闭合，图乙 S2 断开时，磁敏电阻 R 的阻值是________Ω，则此时电流表的示数 为________mA 。
（2）闭合 S1 和 S2 ， 图乙中滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻 R 的阻值变________，电磁铁的磁感应强度变________。
（3）闭合 S1 和 S2 ， 图乙中滑动变阻器的滑片 P 保持不变，将磁敏电阻 R 水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离 L、对应的电流表示数 I 及算出的磁感应强度 B 同时记录在下表中。请计算当 L=5cm 时，磁敏电阻 R 所在位置的磁感应强 度 B=________T 。
L/cm 1 2 3 4 5 6
I/mA 10 12 15 20 30 45
B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20
（4）综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而________；离电磁铁越远，磁感应强度越________。
24.（2021·衢州）法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了诺贝尔物理学奖。小明同学设计了如图所示的电路，来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答：
（1）断开S1 ， 闭合S2 ， 移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知，无磁场时GMR的电阻大小为 欧；
实验序号 1 2 3 4
U／伏 1.00 1.25 2.00 2.50
I／安 2×10-3 2.5×10-3 4×10-3 5×10-3
（2）再闭合S1和S2 ， 保持风滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示，可计算出有磁场时GMR的电阻大小；
实验序号 1 2 3 4
U／伏 0.45 0.91 1.50 1.79
I／安 0.3×10-3 0.6×10-3 1×10-3 1.2×10-3
通过上述实验，得出的结论是 ；
（3）利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变，你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是 。
四、解答题
25.（2021九上·台州开学考） 2020年，全球各地相继爆发了新冠肺炎疫情，极大的影响了人们的生活和身体健康。而大多数新冠肺炎患者会出现发热、咳嗽等症状，于是进入各种公共场所必须测量体温，如图甲是个旧某中学为初三学生开学准备的红外线测温仪，红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器。当同学们从它前面经过时就可以快速测量出体温。测温仪的电路原理图如图乙所示。左右两个电源电压均为9V，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值会随着温度的改变而改变。当人体体温高于37.3℃时，红灯亮发出报警。R1随人体温度辐射的红外线变化关系如下表所示。
（1）电路中R0的作用是 ， 从测温仪前面通过的同学体温越高，电流表的示数 。
（2）小张同学经过测温仪时，电流表示数显示0.36A，通过计算说明测温仪是否会发出报警。
温度t/℃ 35 36.5 37 37.5 38 39 40
电阻R1/Ω 20 17 16 15 14 12 10
26.（2021九上·拱墅月考）小明设计了一种“自动限重器”，如图（摆放物品。已知控制电路甲）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）连接电路：货物装载机应接在接线柱________（选填“AB”、“BC”或“AC”）之间。
（2）电磁继电器中的电磁铁上端为________极。
（3）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的最大阻值至少为多少？
27.（2021八下·临海期末）如图甲所示为台州某拓展性学习小组设计的空调自动控制装置。R1是热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。已知甲图左侧虚线框中电路电源电压恒定为9伏，继电器的线圈电阻忽略不计。闭合开关S，当电磁继电器线圈中的电流大于或等于45毫安，继电器的衔铁被吸合，空调开始工作；当电磁继电器线圈中的电流小于或等于30毫安，继电器的衔铁被释放，空调停止工作。
（1）图甲中的左侧虚线框中的电路部分为________(选填“控制电路”或“工作电路”)
（2）计算说明在多少温度范围内该空调是工作的？
（3）要想缩小空调工作的温度范围，可将R1热敏电阻更换成________(选填R2或R3)
28.（2021八下·余姚竞赛）图甲为热敏电阻的R—t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________ 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B 2.【答案】 B 3.【答案】 B 4.【答案】 D 5.【答案】 D 6.【答案】 A
7.【答案】 B 8.【答案】 C 9.【答案】 C 10.【答案】 A11.【答案】 D
12.【答案】 A 13.【答案】 A
二、填空题
14.【答案】 （1）铃响（2）A,C
15.【答案】 电磁继电器；右；减小
16.【答案】 强；2；快
17.【答案】 通电；吸引；弹簧
18.【答案】 （1）电流相同（2）电流相同，铁芯相同时，线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强．
19.【答案】 （1）BD（2）向上
20.【答案】 （1）L2（2）0.6（3）L2短路
21.【答案】 （1）C（2）C（3）BC
三、实验探究题
22.【答案】 （1）70Ω；减小；增大（2）B；A（3）S
23.【答案】 （1）100；60（2）大；强（或大）（3）0.4（4）增大（或变强）；小（或弱）
24.【答案】 （1）500（2）有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大
（3）研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关系)
四、解答题
25.【答案】 （1）保护电路；越大
（2）解：当I=0.36A时，R总= =25Ω，
R1=R总-R0=25Ω-10Ω=15Ω，
由表可得，t=37.5℃＞37.3℃。
所以小张同学经过测温仪，电流表示数为0.36A，测温仪会发出报警。
26.【答案】 （1）AB（2）N（或北）
（3）控制电路线圈、R1、R2串联，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下，此时R总=U/I=6V/0.03A=200Ω货架能承受的最大压力为800N，由图乙可知，此时R1=80ΩR2的最大阻值至少为R2=R总-R1-R线圈=200Ω-80Ω-10Ω=110Ω
27.【答案】 （1）控制电路
（2）解：R总= =200Ω
R停= =300Ω
查图乙得，启动温度为30°C停止温度为20°C (或空调工作时的温度为20°C~30℃)（3）R3
28.【答案】 （1）90（2）A、B端
（3）由图甲可知100℃时，R=50Ω，控制电路电流I= = =0.03A=30mA，∴恒温箱加热器处于不工作状态。（4）变大
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