人教版物理九年级全一册同步提优训练：20.3　电磁铁　电磁继电器 第2课时　电磁继电器（含答案）

第2课时　电磁继电器
题组1　认识电磁继电器　　　　　　　
1.电磁继电器由　　　　对衔铁的吸、放代替开关控制电路的通断,它是利用电流的　　　　效应工作的。
2.电磁继电器的构造:如图所示,电磁继电器由A　　　　、B　　　　、C　　　　、触点等组成。其工作电路由　　　　　　　电路和　　　　　　　电路构成。
3.[2020·宁波] 科学进步是推动人类文明发展的重要动力,科学技术也在影响我们的生活。电磁继电器能实现用低电压控制高电压、弱电流控制强电流。如图所示的电路,a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时,指示灯亮;当低压控制电路闭合时,电动机工作。则a处接的是　　　　　。
4.如图所示,当开关闭合时左边低压控制电路被接通,电磁铁A具有　　　　,就可以吸引　　　　并带动触点D,使右边高压工作电路接通;当开关断开时,电磁铁　　　　磁性,这样衔铁B不被吸引,在弹簧作用下,就会带动触点D　　　　(选填“上升”或“下降”),使右边高压工作电路断开。
题组2　电磁继电器的应用　　　　　　　
5.[2020·武汉] 如图所示是某种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。下列说法正确的是 (　　)
A.温度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁右端是N极
C.温度降低到74 ℃以下,电铃响
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
6.[2020·湘潭] 小明设计了一款“智能照明灯”,其电路的原理图如图所示,光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。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,控制电路中电流变小
C.当光照强度减弱,电磁铁的磁性增强
D.灯泡应设计在A和B两接线柱之间
7.(多选)如图所示是某同学设计的汽车启动电路。旋转钥匙接通a、b间电路,电动机启动。下列说法正确的是 (　　)
A.F端为电磁铁的N极
B.R的滑片左移时电磁铁磁性减弱
C.电动机启动说明电磁铁产生磁性
D.电磁铁两端电压小于电动机两端电压
8.[2021·湘潭] 如图所示是某同学设计的水位自动报警装置,当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时,工作电路中的　　　　(选填“灯亮”或“铃响”),通电螺线管上方为　　　　(选填“N”或“S”)极。
9.如图所示是自动扶梯的原理图。当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁铁的磁性　　　(选填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与　　　　(选填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行缓慢。当人走上电梯时,电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变大。图中画出了某一时刻线圈中的电流方向,可以判断电磁铁的上端是　　　　(选填“N”或“S”)极。
10.[2020·长沙] 小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯。车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有　　　　性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的　　　　(选填“A”或“B”)位置。
题组3　电磁继电器的连接　　　　　　　
11.通常我们把没有铃碗的电铃叫蜂鸣器。请用笔画线代替导线,将中的元件符号连接在电磁继电器上,组成一个蜂鸣器的电路。
12.随州市乡村振兴计划稳步推进,大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。刘大爷家大棚温度监控电路如图所示,棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态,绿灯亮;棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态,电磁铁通电工作,电铃响,红灯亮。刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个,另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。
　　　解决与电磁继电器相关的题目时,首先要弄清楚哪部分电路是控制电路,哪部分电路是工作电路;然后利用题目所给的条件分析电磁继电器的工作情况。
13.[2021·苏州] 纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上,当某组电池温度过高时,立即启动制冷系统进行降温。如图甲所示是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6 V的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25 mA时,衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域,其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为200 Ω。
(1)图甲中应将b端与　　　　端相连。
(2)当开关S闭合时,电磁铁上端为　　　　极。
(3)若设置电池温度为60 ℃时启动制冷系统,则滑动变阻器阻值应为　　　　Ω。
(4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是　　　　℃。
(5)现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试,使电路能在60 ℃时启动制冷系统。为此,先将电阻箱调为70 Ω,然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步:断开开关,　;
第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到继电器的衔铁被吸合;
第三步:断开开关,　　　　　　　　　　完成电路调试。
答案
第2课时　电磁继电器
1.电磁铁　磁　
2.电磁铁　衔铁　弹簧　低压控制　高压工作
3.指示灯　解： 当低压控制电路断开时,电磁铁无电流通过,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,指示灯亮,所以a处为指示灯;当低压控制电路闭合时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,衔铁向下移动使电动机工作。
4.磁性　衔铁B　失去　上升
5.B　解： 水银容易导电,是导体,故A错误;电铃响时,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,电磁铁右端是N极,故B正确;温度降低到74 ℃以下,水银与金属丝不接触,电磁铁所在电路中无电流,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,则电铃中无电流通过,电铃不响,故C错误;电铃响且滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流变大,电磁铁磁性变强,故D错误。
6.D　 解： 根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故 A错误;当光照强度增强时,光敏电阻R的阻值减小,控制电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,控制电路中电流变大,故B错误;当光照强度减弱时,光敏电阻R的阻值变大,控制电路总电阻变大,根据欧姆定律可知,控制电路中电流变小,电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关,电流减小,则磁性变弱,故C错误;光线较暗时,光敏电阻的阻值大,则控制电路中电流小,电磁铁的磁性弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,说明灯泡在A和B两接线柱之间,故D正确。
7.CD　解： 已知电源的正、负极,由安培定则得E端为电磁铁的N极,A选项错误;R的滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,控制电路中电流变大,电磁铁磁性增强,B选项错误;电动机启动,说明动触点和静触点接通,这是电磁铁产生磁性吸引衔铁造成的,C选项正确;电磁铁所在的电路为控制电路,电动机所在的电路为工作电路,由图可知电磁铁两端的电压小于电动机两端的电压,D选项正确。
8.铃响　S　解： 当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时,电磁铁有磁性,将衔铁吸下,工作电路中的铃响;电流从通电螺线管的上方流入,下方流出,根据安培定则可知通电螺线管上方为S极。
9.较弱　上面　N　解： (1)当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,控制电路中电流小,电磁铁的磁性较弱,电磁继电器的动触点与上面的静触点接触,电梯运行缓慢;当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,衔铁被吸下,动触点与下面的静触点接触,则电阻R'断开,电动机单独接入电路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变大,使电梯运动速度变大。(2)根据安培定则可知,此时电磁铁的上端是N极,下端是S极。
10.磁　B　解： 车库没有积水时,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,LED灯亮,说明A处为LED灯;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使得B处电路接通,电铃发出声音,所以电铃应该安装在图中的B位置。
11.如图所示
12.如图所示
13.(1)c　(2)N　(3)170　(4)90
(5)用电阻箱替换热敏电阻　用热敏电阻替换电阻箱
解： (1)由题意可知,当控制电路电流达到25 mA时衔铁被吸合,制冷系统工作,所以图甲中,应将b端与c端相连。(2)由图甲可知,电流从电磁铁的上端接线柱流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极。(3)若设置电池温度为60 ℃启动制冷系统,由图乙可知,当温度为60 ℃时,Rt的阻值为70 Ω,由欧姆定律得,此时控制电路的总电阻R===240 Ω,由串联电路的电阻规律,滑动变阻器接入的电阻为RP=R-Rt=240 Ω-70 Ω=170 Ω。(4)当滑动变阻器的最大阻值为200 Ω时,热敏电阻的阻值Rt'=R-RP'=240 Ω-200 Ω=40 Ω,由图乙可知此时对应的温度为90 ℃,所以该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90 ℃。(5)为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此,先将电阻箱调为70 Ω,然后经过三个关键的调试步骤,第一步:断开开关,用电阻箱替换热敏电阻;第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到继电器的衔铁被吸合;第三步:断开开关,用热敏电阻替换电阻箱,完成电路调试。