20.3 电磁铁 电磁继电器 练习题 2021——2022学年度人教版九年级物理（有答案）

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 练习题
一、选择题
1．通电螺线管磁性的强弱与以下哪个因素无关（　　）
A．线圈中通过的电流方向和通电时间 B．线圈中是否插入铁芯
C．线圈的匝数 D．线圈中通过的电流大小
2．如下图所示，给电磁铁通电，铁块及弹簧在图中位置静止。当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，关于电流表示数和弹簧长度的变化情况，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表的示数增大，弹簧的长度增加 B．电流表的示数增大，弹簧的长度减小
C．电流表的示数减小，弹簧的长度增加 D．电流表的示数减小，弹簧的长度减小
3．如图所示是一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况，下列叙述中错误的是（　　）
A．该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般水的导电性，且水位必须到达A
B．该报警器的红、绿灯不会同时亮
C．当该报警器报警时，红、绿灯会同时亮
D．当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮
4．“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时，实验装置如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．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，电磁铁磁性增强
B．电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥
C．根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
D．电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器，电磁继电器磁性强弱与电流方向有关
5．图所示的是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，当温度达到90℃时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（　　）
A．灯亮时表示报警器报警
B．温度达到85℃时，报警器中的灯亮同时铃响
C．报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D．报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的
6．如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（　　）
A．开关S1闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
B．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
7．如图所示，这是小聪设计的照明灯自动控制电路，当光暗时灯亮，光亮时灯灭，其中光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。在实际调试时，小聪发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是（　　）
A．减少螺线管线圈的匝数 B．抽出螺线管中的铁芯 C．滑动变阻器滑片P向右移动 D．减小控制电路电源电压
8．图甲是一款“智能照明灯”的电路原理图，光线较暗时灯泡自动发光，光照到一定强度时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E的变化图像如图乙所示。以下说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极 B．当光照强度增强，R0两端的电压变小
C．灯泡应设计在C和D两接线柱之间 D．要想灯在更亮时发光，应增大R0的阻值
二、填空题
9．如图所示的是一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝，请你结合图分析回答下面的问题：
（1）该水银温度计在电路中的作用相当于一个___________；
（2）若该装置设定为高温报警时，报警指示灯为红色，正常状态时指示灯为绿色，则灯L2为___________色（选填“红”或“绿”）。
10．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮，则给路灯供电的电源应接在______（ab/bc）两端；如果将电阻箱R的阻值调小，则路灯比原来______（早/迟）一些亮。如果控制电路的电压因使用过长而降低，会导致路灯比原来______（早/迟）一些亮。
11．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。装置通电后，电磁铁上端为______（选填“N”或“S”）极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应______（选填“大于”“等于”或“小于”）密封罩的重力，若提不起，则应将滑动变阻器滑片向______（选填“左”或“右”）滑动。
12．如图所示，条形磁铁在水平推力F的作用下，做匀速直线运动过程中，闭合开关S，条形磁铁向右减速运动。则a端为电源的___________（填“正极”或“负极”），将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持条形磁铁匀速直线运动，F应___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
13．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。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，光敏电阻变小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性 ________ ，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则 ________ 是除尘器。
14．电动轮椅为残障人士出行提供了方便．其工作原理如图所示操纵杆可以同时控制S1 和S2 两个开关．向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退．已知蓄电池电压为 24V，定值电阻 R2 = 20Ω，R1为滑动变阻器．分别将S1 和S 同时接触对应点_____（选填“1”或“2”）时，轮椅前进； 当轮椅后退时，电流表示数______（选填“大于”、“小于或“等于”）1.2A．
三、作图题
15．小宇同学在查阅资料时对热敏电阻产生了浓厚的兴趣，他想利用热敏电阻R1（R1阻值随温度变化的规律如图所示）设计一个简单的火灾自动报警器，他去实验室中找到了一个学生电源a、一块电磁铁b、一盏普通小灯泡L、一个滑动变用器R、一块弹性良好的软铁片c、一枚铁钉d，若干导线和一些图钉，想达到如下效果：正常情况下，小灯泡正常发光；当有火险时温度过高，小灯泡闪亮报警。请你在图中把设计的电路补充完整。
16．请你按要求改进如图所示的“测定油箱内油量的装置”：
(l)器材：电磁继电器(如图)，若干导线，若干电源，若干触点，红、绿灯泡各1只。
(2)要求：①通常情况下，绿灯亮、红灯灭；②储油过少时，绿灯灭、红灯亮。
(3)请将电路设计填画在原图上(电路元件用电路符号表示，其余元件用示意图表示)。
四、实验题
17．两个电磁铁A和B都用粗细相同的漆包线绕制而成，其外形及所用的铁芯都相同，但线圈面数不同(外观上看不出)要比较哪个电磁铁的线匝数多，小明用相同的恒压电源、滑动变阻器、导线、开关，并提供足够多的大头针，连接电路进行了图两个实验。
(1)关于小明的实验：
①磁性较强的电磁铁是______ (选填“A”或“B”)。依据是_____ ；
②该实验，无法比较哪个电磁铁的线圆匝数更多，原因是______；
(2)利用上述器材设计实验，要求能比较哪个电磁铁的线圈匝数更多(可增加一个器材，或不增加器材)：
①步骤(可用文字或画图表述)______；
②结论分析：______。
18．如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图（A为指针下方固定的铁块；线圈电阻忽略不计）。小明通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。开始时导线a与接线柱1相连，闭合开关，指针B绕固定点O点发生偏转。
（1）实验前，应将导线b与滑动变阻器的__________（选填“c”或“d”）接线柱连接。
（2）闭合开关，电磁铁的左端为__________极；使滑片P向左移动时，指针的偏转角度变大，说明电磁铁磁性强弱与__________有关。
（3）断开开关，将导线a与接线柱1相连改为与接线柱2相连，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，再闭合开关，此时指针偏转角度__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）下图所示的装置中应用电磁铁工作的是__________。（选填序号）
19．如图所示是老师设计的一个实验装置，用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素”，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管（线圈电阻忽略不计）和自制的针式刻度板组成，通过观察指针偏转角度的大小，来判断电磁铁磁性的强弱．用竹片削制的指针下方加装固定一物体E，导线 a 与接线柱 2 相连．
（1）为了使指针在受磁场力的作用在能绕 O 点转动，需在 E 处加装铁块，加装物体后，为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度，老师在 O 点转轴处涂抹润滑油，目的是_____，使指针转动更灵活．
（2）按如图所示连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P 到某一位置，记下此时指针偏转的角度，保持滑片 P 位置不变，导线 a 改为与接线柱 1 相连，可以探究电磁铁磁性强弱与_____的关系；保持接线方式不变，移动变阻器滑片 P，可以探究电磁铁磁性强弱与另外一个因素的关系．
（3）当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，指针偏转的角度将会______（选填“增大”或“减小”）．
（4）细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转，只是偏转角度不同，该同学向老师提出能否让指针向左偏转，老师马上将一块小磁铁换装在如图 E 处， 且让磁铁的右端为_____极，闭合开关后，同学们发现指针果然向左偏转．
（5）你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与哪些因素有关？______（只写出一个即可）
五、综合题
20．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“220V 22W”的灯泡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12V，定值电阻R0为200Ω。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0.04A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
光照强度E/lx 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏电阻R/Ω 150 75 50 37.5 30
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被______（选填“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？( )
21．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______。
【参考答案】
1．A 2．D 3．C 4．D 5．D 6．B 7．C 8．D
9． 开关 红
10． a、b 迟 早
11． N 大于 左
12． 负极 变大
13． 增强 b
14． 1 小于
15．
16．
17． A 吸引大头针的数量较多 不能确保流过两个电磁铁的电流相同 见解析 吸引大头针数量较多的电磁铁，线圈匝数较多
18． c N 电流大小 变小 ④
19． 减小摩擦 线圈匝数 减小 N 铁芯大小
20． 增大 减弱 释放 0.2A 100Ω，1.5lx
21． 减小 N 增强 110 变大