粤沪版九年级物理下册16.4 电磁继电器与自动控制 同步练习
一、单选题
1.下列电学器件中,不属于电磁继电器构造的是( )
A.衔铁 B.静触点 C.电磁铁 D.低压电源
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器的工作原理:控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。所以电压电源不是电磁继电器的结构之一,故选D。
【分析】根据电磁继电器工作原理分析其组成部分。
2.如图所示,在电磁继电器的低压控制电路上安装一个温度热敏元件,当温度降低时,低压控制电路断开;当温度升高时,低压控制电路接通。在工作电路安装一个空调器,若将该装置安在一个房间里,下列说法中正确的是( )
A.此空调工作时可使室内温度一直降低
B.此空调工作时可使室内温度升高
C.此装置可使室内温度保持不变
D.此装置可使室内温度不会升高得过高
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当空调没有闭合时,室内温度会升高, 温度热敏元件会让低压控制电路接通,电磁铁接入电路,产生磁性,吸引衔铁,与衔铁连接的动触点和静触点接通,空调接入电路,空调开始降温;当启动空调降温,温度降低到一定温度时, 温度热敏元件会让低压控制电路断开,与衔铁连接的动触点和静触点断开,空调断开电路,停止降温,所以空调会随着室内温度反复闭合和断开,温度较高时启动空调降温,温度较低时断开开关停止降温。
故选D。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。控制电路断开时分析思路相同,关键是看衔铁带动动触点把那一段电路接通。
3.用电磁继电器来操纵高电压的开关,其主要作用是( )
A.节约用电 B.操作简单 C.保护用电器 D.避免危险
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。故选D。
【分析】将电磁继电器的衔铁和高压开关连接,电磁继电器的控制开关在远离高压环境中操作,从而达到安全的控制高压电路。
4.电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于( )
A.电磁铁 B.衔铁
C.工作电路的开关 D.控制电路的开关
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于 工作电路开关,电磁继电器的开关是控制开关。故选C。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。从而实验了对工作电路的控制作用。
5.如图所示的自动控制电路中,当控制电路断开时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电动机转起来,电铃响
B.灯亮,电动机转起来,电铃不响
C.灯不亮,电动机不转,电铃响
D.灯亮,电动机不转,电铃响
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当控制电路断开时, 电磁铁失去磁性,衔铁向上运动,电动机和灯泡并联接入电路,电铃断路,灯泡发光,电动机转动,电铃不响,故选B。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,电磁铁释放衔铁,衔铁带动动触点向上运动,动触点和上方静触点接通。
6.小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时灯是熄灭的,一旦停电,两盏标有“36 V”的灯泡就会正常发光。如图所示是小利设计的四个电路,其中可以起到消防应急灯作用的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意,分析各图可知,当照明电路正常工作时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使消防应急灯所在电路断开,而当停电后,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,与触点接触,两灯泡连接,且为并联.因此,对照各图发现,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据电磁继电器的工作原理,分析触点的接触情况,为使灯泡都正常工作,两灯并联。
7.关于电磁铁,下面说法中正确的是( )
A.电磁铁是根据电磁感应原理制作的
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
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁铁是根据电流的磁效应的原理制作的,电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁,由电流控制其通断,电磁继电器中的磁体,不可以用永磁体,如果用了永磁体就不能控制其通断了。电磁铁中的铁芯,不可以用钢棒代替,如果用了钢棒就不能控制其通断了。B符合题意。
故答案为:B
【分析】电磁铁中的磁体是铁芯,可以实现通电有磁性,断电无磁性。
8.如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图。要使电磁铁对衔铁的吸引力变大,以下做法可行的是( )
A.去掉电磁铁线圈中的铁芯 B.减少电磁铁线圈的匝数
C.适当增大电源A的电压 D.适当增大电源B的电压
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁,电磁铁的磁性有无由通断电来控制,电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数决定。若去掉电磁铁线圈中的铁芯,磁性将减弱,A不符合题意;若减少电磁铁线圈的匝数,电磁铁的磁性减弱,B不符合题意;增大电源A的电压,可以增大通过电磁铁的电流、增强电磁铁的磁性,C符合题意;增大电源B的电压,不会影响通过电磁铁的电流,不会改变电磁铁的磁性,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】电磁铁的电流越大,磁性越强,增大电压可以增大电流。
9.如图所示为一种温度自动报警电器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下正确的是:( )
A.温度升高至74℃时,L1亮灯报警
B.温度升高至74℃时,L2亮灯报警
C.温度升高至78℃时,L1亮灯报警
D.温度升高至78℃时,L2亮灯报警
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】由题干中图可知:金属丝下端所指的示数为: ;当温度升高到78℃,水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接,接通电路,电磁铁有了磁性,把衔铁吸引下来,L2亮,报警,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据温度液柱的位置读数,当温度上升到规定值时,控制电路接通,从而工作电路接通,
10.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220 V交流电(交流电的电流方向和大小一直改变),当其正常时,两盏标有“6 V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6 V”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
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】由图示可知,当外部电路停电时,电磁铁线圈中无电流通过,电磁铁磁性消失,电磁铁所在电路停止工作,A不符合题意;电磁铁通电时具有磁性,会吸引b点上在的衔铁,弹簧会发生弹性形变,具有弹性势能,B符合题意;由于所用电源为交流电源,电磁铁线圈中电流的方向是改变的,所以电磁铁的上端的极性也是改变的,C不符合题意;根据题意可知,外部电路停电时,两个灯泡是发光的,此时内部电路是接通的,由于此时衔铁右端接触的是A点,所以C点应是与触点A相连的,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通.
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.
11.(2018九下·长沙月考)右图是汽车启动装置原理图。对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是( )
A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低
C.电磁铁通电时,上端是S极,下端是N极
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使得触点A向右与B接触
【答案】C
【知识点】安培定则;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A. 如图,旋转钥匙时,较低的电源电压,供给电磁铁工作,产生磁性将AB接通,A不符合题意;
B. 而电机工作时,电源提供最大电压,B不符合题意;
C. 电磁铁通电时,根据安培定则判断,上端是N极,下端是S极,C符合题意;
D. 电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使得触点A向右与B接触,从而电动机接通,启动汽车,D不符合题意。
故答案为:C .
【分析】此装置是电磁继电器,当旋转钥匙时,电磁铁所在低压电路工作接通,吸引上方的衔铁,使得触点A向右与B接触,同时电动机所在高压电路接通,电动要开始工作;根据安培定则判断电磁铁的N、S极 .
12.(2018九下·邗江月考)下图是一种水位自动报警器的原理图,当水位到达金属块A时(一般的水能导电),电路中( )
A.绿灯亮,红灯不亮 B.红灯亮,绿灯不亮
C.红灯和绿灯都亮 D.红灯和绿灯都不亮
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】对电磁继电器原理、电路的分析的考查。
水位到达金属块A时,控制电路接通,电磁铁有了磁性,衔铁被吸下,工作电路中动触点与下面的静触点接通,红灯亮,绿灯不亮,A、C、D不符合题意,B符合题意.
故答案为:B。
【分析】本题考查了电磁继电器原理、电路的分析,水位到达金属块A时,控制电路接通,电磁铁有了磁性,衔铁被吸下,工作电路中动触点与下面的静触点接通,红灯亮,绿灯不亮.
13.(2016九下·蓟县开学考)如图所示为一种温度自动报警器的原理图.在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )
A.温度升高至71℃时,L1亮灯报警
B.温度升高至71℃时,L2亮灯报警
C.温度升高至80℃时,L1亮灯报警
D.温度升高至80℃时,L2亮灯报警
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:(1)由题干中图可知:金属丝下端所指的示数为80℃,当温度没有升高到80℃时,电磁铁无磁性,弹簧把衔铁拉起来,电灯L1电路接通;(2)当温度升高到80℃,由于水银是导体,电磁铁电路就会接通,电磁铁有了磁性,把衔铁吸引下来,L2发光,报警.
故选D.
【分析】(1)该温度计的分度值为1℃,金属丝下端指在80℃上面,
因此金属丝下端所指的温度是80℃;(2)电磁铁中有电流通过时,产生磁性会把衔铁吸下来,L2电路接通;电磁铁中无电流时,无磁性,弹簧把衔铁拉起来,电灯L1电路接通.
14.(2016九下·深圳开学考)如图是火警自动报警原理图.发生火警时,将会发生下列变化,其变化顺序是( )
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通电磁铁电路.②接通触点使报警电路中有电流通过.③电磁铁具有磁性.④衔铁被吸下.⑤红灯亮、电铃响,发出警报.
A.①②③④⑤ B.①③④②⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:只有出现火灾周围环境温度升高时,由于双金属片受热膨胀的程度不同,导致了双金属片向一侧弯曲,使动静触点接通,控制电路接通,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,使工作电路接通,工作电路中的电铃响,电灯亮,报警器报警;故正确顺序是:①③④②⑤.
故选B.
【分析】从火警报警器的作用入手,结合电磁继电器的工作过程从而确定其工作顺序.周围环境温度的升高导致双金属片的弯曲是分析此题的入手点.
15.如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理图,光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自由拍摄违章车辆,下列有关说法正确的是( )
A.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍照
B.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍照
C.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
D.以上说法都不正确
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:(1)由图可知:光控开关和压力开关串联,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故A错误,B正确;
(2)分析可见,只有违章车辆出现,摄像系统电路接通拍摄,所以光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响的,因此这两个开关只能串联,不能并联,故C错误;
由上分析可知D是错误的.
故选B.
【分析】(1)只有在红灯亮的期间,光控开关才闭合,若此时车辆违规闯红灯行驶时,会压上压力开关,压力开关受到机动车的压力会闭合;
(2)光控开关和压力开关都闭合后,电磁铁中有电流通过,产生磁性,电磁铁会将衔铁吸下,使摄像系统所在的电路接通,摄像机会对违规车辆进行拍照.
二、填空题
16.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 效应而工作的。
【答案】电磁铁;磁
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器由电磁铁对衔铁的吸、放代替开关控制电路的通断,它是利用电流的磁效应而工作的。
【分析】电磁继电器就是一个电磁铁,通电后,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁和开关的刀片相连,从而实现控制电路的通断。
17.电磁继电器所在的电路包括 和 两部分。电磁继电器的电磁铁连接在 电路中,它的动触点、静触点连接在 电路中。
【答案】控制电路;工作电路;控制;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器所在的电路包括控制电路和工作电路两部分。电磁继电器的电磁铁连接在控制电路中,它的动触点、静触点连接在工作电路中。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。
18.如图所示为某大型车间电动机的启动工作电路,在图中, (选填“电磁铁”或 “电动机”)所在的电路为工作电路。当断开开关S时,在工作电路中 工作。
【答案】电动机;灯泡
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】有电磁铁的电路是控制电路,所以有电动机和灯泡的电路是工作电路。 当断开开关S时,电磁铁断电失去磁性,衔铁向上运动,灯泡接入电路,灯泡发光,电动机断路。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,衔铁带动动触点运动,从而与上方静触点接通,下方静触点断开,接通的电路进入工作状态。
19.如图所示电路中,当开关S1闭合时,电磁铁通电产生 ,将衔铁 ,开关S的触点 ,工作电路中有 通过,电动机便转动起来。
【答案】磁性;吸下;闭合;电流
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当开关S1闭合时,控制电路接通,电磁铁通电产生磁性,将衔铁吸引,衔铁向下运动,开关S的触点闭合,工作电路中有电流通过,电动机接入电路,电动机便转动起来。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,动触点与静触点接通,接通的电路进入工作状态。
20.如图是火警自动报警原理图。发生火警时,温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁 磁性,衔铁被 ,红灯 、电铃 。
【答案】产生;吸下;亮;响
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁接入电路,产生磁性,衔铁被吸引向下运动,,红灯和电铃并联接入电路,红灯亮,电铃响。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与静触点接通,接入电路的用电器进入工作状态。
21.如图所示,人直接操作高压电路的开关是很危险的,利用电磁继电器可帮助我们解决这个问题。右图是电磁继电器的工作原理图:当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁 磁性,把衔铁 ,使动触点D与静触点E , 高压工作电路 。
【答案】产生;吸下;接触;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁产生磁性,把衔铁吸引向下运动,使动触点D与静触点E接触, 高压工作电路开始工作。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
22.电磁继电器的实质就是利用 来控制工作电路的一种 。
【答案】电磁铁;开关
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器的实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
【分析】电磁继电器就是一个电磁铁,通电后,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁和开关的刀片相连,从而实现控制电路的通断。
23.电磁继电器是利用 电压、 电流电路的通断,来间接地控制 电压、 电流电路的装置。
【答案】低;弱;高;强
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器是利用低电压,弱电流电路的通断,来间接地控制高电压,强电流电路的装置。
【分析】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。
24.电磁铁在实际中的用途很多,如图所示就是电磁铁的一种应用,在电磁铁没有通电时,衔铁在 的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了 ,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点 接触来实现电路的控制。
【答案】弹簧拉力;磁性;C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 在电磁铁没有通电时,衔铁在弹簧弹力的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了磁性,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点C接触来实现电路的控制。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
25.(2022九下·姜堰月考)电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示,电梯厢底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,此时电梯 (选填“能”或“不能”)运行,电磁铁的上端是 极,电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而 ,如果用较小的电阻替换R2电梯可乘人数将变 (选填“多”或“少”)。
【答案】不能;S;减小;少
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当出现超载情况时,电铃将发出报警声,此时电梯不能运行;
由图可知电磁铁的线圈中电流从下方流入,由右手定则可知电磁铁的上端为S极,下端为N极;
电梯超载,电磁铁将衔铁向下吸引,K和B接通,要使超载时能更好的报警,则电磁铁的磁性要增强,电磁铁的线圈中电流增大,所以由欧姆定律可知压敏电阻R1的阻值随压力增大而减小;
如果用较小的电阻替换R2,在相同压力情况下,电磁铁线圈中电流会增大,更容易达到报警电流,所以电梯可乘人数将变小。
【分析】根据安培定则判断出电磁铁的N、S极;电磁铁是根据电流的磁效应制成的;电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关.
三、作图题
26.(2020九下·湛江开学考)如下图是简单的火警自动报警装置的部分电路,温控开关在常温时断开,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,红灯亮、电铃响,发出报警信号。请你按上述要求,将电路图补充完整。(a、b、c为三个接线柱)
【答案】解:如图所示:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】温控开关在常温时断开,电磁铁没有磁性,衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,电源和绿灯组成电路,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和下面的静触头接通,电源和红灯、电铃组成电路,红灯亮,电铃响。电路如图所示:
【分析】利用电磁继电器控制电路时,不同时工作的用电器并联,电源连接在定触点上,用电器分别连接在静触点上。
27.电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用,街道路灯自动控制就是其应用之一。如图所示为模拟电路,其中A为电磁继电器,B为照明电路,C为路灯,D为光敏电阻(白天光照强时,电阻变小,电磁铁磁性较强;夜晚光照弱时,电阻变得很大,电磁铁几乎无磁性),请你将电路连接完整,达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果。(连线时导线不能交叉)
【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】为了使照明电路白天断开,就需要电磁铁吸引衔铁,电路中电流大。夜间电磁铁磁性小,不吸引衔铁。电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制。所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起,以此来调节电路中的电流。故设计电路如答案图所示。
【分析】电磁继电器的电磁铁要接在电源两极上,结合光敏电阻的作用,各元件要串联。
四、实验探究题
28.(2017九下·钦州港期中)博物馆不能有直射阳光进入展示空间,因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害.某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗(如图甲).当外界较强的阳光射到天窗时,电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量,使适量的光斜射到井壁的平面镜上,把光导入到光井底部的漫射器上.当外界光照太弱时,光井内有人工照明给予补充.
图乙为馆内亮度自动调节电路原理图.R0为保护电阻.R为光敏电阻,其阻值随光照的强弱而变化,可以近似认为,光照较强时电阻几乎为0;光照较弱时电阻接近于无穷大.M为自动卷帘电动机.
(1)阳光在光井中经过多次 后,通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方.
(2)光敏电阻R相当于控制电路中的 (选填“开关”或“用电器”).
(3)电磁线圈自身电阻为10欧,允许通过的电流不超过0.12安,当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁.则保护电阻R0的阻值范围是 .
(4)图乙中的L代表光井中所安装的10盏“220V 15W”的节能灯.若这些节能灯正常工作4小时,共消耗多少电能?
【答案】(1)反射
(2)开关
(3)90Ω~190Ω
(4)P=10×15W=150W=0.15KW、W=Pt=0.15KW×4h=0.6kW h.
答:共消耗0.6kW h电能.
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:(1)如图太阳光经过多次反射,照到需要光亮的地方.
(2)光敏电阻R相当于控制电路中的开关,来控制电灯或电动机工作.
(3)电磁线圈自身电阻为10Ω,允许通过的电流不超过0.12A,当通过电流达到0.06A时能吸合衔铁.则保护电阻R0的阻值范围是:R=U/I=12V/0.12A=100Ω, R=U/I=12V/0.06A=200Ω,去掉线圈10Ω.得90Ω~190Ω.
(4)消耗电能:P=10×15W=150W=0.15KW、W=Pt=0.15KW×4h=0.6kW h.
故答案为:(1)反射;(2)开关;(3)90Ω~190Ω;(4)共消耗电能0.6kW h.
【分析】(1)光照射到平面镜上会发生反射;
(2)根据题意与电路图分析答题;
(3)由串联电路特点与欧姆定律求出保护电阻阻值;
(4)由W=Pt求出灯消耗的电能.
五、计算题
29.(2018九下·宜兴月考)小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0 = 50Ω)、电源U1、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则断开;“工作电路”由工作电源U2(U2= 10V)、发热电阻R2(R2 = 5Ω)、导线等组成。问:
(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?
(2)若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?
【答案】(1)解:工作电路工作时的电流 ;
电阻R2的发热功率
答:工作电路工作时的电流为2A,电阻R2的发热功率为20W
(2)解:因为电阻消耗的电能等于电流通过电阻时产生的热量,即W2=P2t=Q,
所以,工作电路的工作时间
答:若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作600s
(3)解:由图可知,当电阻R1为50℃时,其阻值R1=250Ω,因为R1与R0串联,所以
总电阻R总=R1+R0=250Ω+50Ω=300Ω,
电路中最小电流I1=20mA=0.02A,
因此控制电路的电源电压U1最小值为U1=I1R总=0.02A×300Ω=6V
答:若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为6V
【知识点】电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律公式I=就可以直接算出电流;根据电功率公式P=UI算出电功率;
(2)根据题意需要用公式t=进行计算,不过电阻R2是一个纯电阻电路且不计热量损失,所以它在工作时,将电能全部转化为热能,则可知电阻产生的热量即为消耗的电能;
(3)先从表格中找出温度为50℃时热敏电阻的阻值,然后利用串联电路电阻规律算出总电阻,最后用最小电流乘以总电阻算出最小电源电压值.
六、简答题
30.生活中电梯一旦超载,它会自动报警。一种自动报警的电梯原理图如图所示,请你仔细观察后,简单地解释它报警的原理
【答案】当电梯正常载物时,控制电路处于断路,电磁铁无磁性,衔铁不被吸引,触点开关断开,工作电路处于开路,电铃不发声;当电梯超载时时,控制电路接通,电磁铁有磁性,在弹簧的作用下,触点开关闭合,工作电路接通,电铃发声报警
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。控制电路断开时分析思路相同,关键是看衔铁带动动触点把那一段电路接通。
1 / 1粤沪版九年级物理下册16.4 电磁继电器与自动控制 同步练习
一、单选题
1.下列电学器件中,不属于电磁继电器构造的是( )
A.衔铁 B.静触点 C.电磁铁 D.低压电源
2.如图所示,在电磁继电器的低压控制电路上安装一个温度热敏元件,当温度降低时,低压控制电路断开;当温度升高时,低压控制电路接通。在工作电路安装一个空调器,若将该装置安在一个房间里,下列说法中正确的是( )
A.此空调工作时可使室内温度一直降低
B.此空调工作时可使室内温度升高
C.此装置可使室内温度保持不变
D.此装置可使室内温度不会升高得过高
3.用电磁继电器来操纵高电压的开关,其主要作用是( )
A.节约用电 B.操作简单 C.保护用电器 D.避免危险
4.电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于( )
A.电磁铁 B.衔铁
C.工作电路的开关 D.控制电路的开关
5.如图所示的自动控制电路中,当控制电路断开时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电动机转起来,电铃响
B.灯亮,电动机转起来,电铃不响
C.灯不亮,电动机不转,电铃响
D.灯亮,电动机不转,电铃响
6.小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时灯是熄灭的,一旦停电,两盏标有“36 V”的灯泡就会正常发光。如图所示是小利设计的四个电路,其中可以起到消防应急灯作用的电路是( )
A. B.
C. D.
7.关于电磁铁,下面说法中正确的是( )
A.电磁铁是根据电磁感应原理制作的
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
8.如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图。要使电磁铁对衔铁的吸引力变大,以下做法可行的是( )
A.去掉电磁铁线圈中的铁芯 B.减少电磁铁线圈的匝数
C.适当增大电源A的电压 D.适当增大电源B的电压
9.如图所示为一种温度自动报警电器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下正确的是:( )
A.温度升高至74℃时,L1亮灯报警
B.温度升高至74℃时,L2亮灯报警
C.温度升高至78℃时,L1亮灯报警
D.温度升高至78℃时,L2亮灯报警
10.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220 V交流电(交流电的电流方向和大小一直改变),当其正常时,两盏标有“6 V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6 V”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
11.(2018九下·长沙月考)右图是汽车启动装置原理图。对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是( )
A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低
C.电磁铁通电时,上端是S极,下端是N极
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使得触点A向右与B接触
12.(2018九下·邗江月考)下图是一种水位自动报警器的原理图,当水位到达金属块A时(一般的水能导电),电路中( )
A.绿灯亮,红灯不亮 B.红灯亮,绿灯不亮
C.红灯和绿灯都亮 D.红灯和绿灯都不亮
13.(2016九下·蓟县开学考)如图所示为一种温度自动报警器的原理图.在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )
A.温度升高至71℃时,L1亮灯报警
B.温度升高至71℃时,L2亮灯报警
C.温度升高至80℃时,L1亮灯报警
D.温度升高至80℃时,L2亮灯报警
14.(2016九下·深圳开学考)如图是火警自动报警原理图.发生火警时,将会发生下列变化,其变化顺序是( )
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通电磁铁电路.②接通触点使报警电路中有电流通过.③电磁铁具有磁性.④衔铁被吸下.⑤红灯亮、电铃响,发出警报.
A.①②③④⑤ B.①③④②⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤
15.如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理图,光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自由拍摄违章车辆,下列有关说法正确的是( )
A.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍照
B.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍照
C.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
D.以上说法都不正确
二、填空题
16.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 效应而工作的。
17.电磁继电器所在的电路包括 和 两部分。电磁继电器的电磁铁连接在 电路中,它的动触点、静触点连接在 电路中。
18.如图所示为某大型车间电动机的启动工作电路,在图中, (选填“电磁铁”或 “电动机”)所在的电路为工作电路。当断开开关S时,在工作电路中 工作。
19.如图所示电路中,当开关S1闭合时,电磁铁通电产生 ,将衔铁 ,开关S的触点 ,工作电路中有 通过,电动机便转动起来。
20.如图是火警自动报警原理图。发生火警时,温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁 磁性,衔铁被 ,红灯 、电铃 。
21.如图所示,人直接操作高压电路的开关是很危险的,利用电磁继电器可帮助我们解决这个问题。右图是电磁继电器的工作原理图:当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁 磁性,把衔铁 ,使动触点D与静触点E , 高压工作电路 。
22.电磁继电器的实质就是利用 来控制工作电路的一种 。
23.电磁继电器是利用 电压、 电流电路的通断,来间接地控制 电压、 电流电路的装置。
24.电磁铁在实际中的用途很多,如图所示就是电磁铁的一种应用,在电磁铁没有通电时,衔铁在 的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了 ,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点 接触来实现电路的控制。
25.(2022九下·姜堰月考)电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示,电梯厢底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,此时电梯 (选填“能”或“不能”)运行,电磁铁的上端是 极,电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而 ,如果用较小的电阻替换R2电梯可乘人数将变 (选填“多”或“少”)。
三、作图题
26.(2020九下·湛江开学考)如下图是简单的火警自动报警装置的部分电路,温控开关在常温时断开,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,红灯亮、电铃响,发出报警信号。请你按上述要求,将电路图补充完整。(a、b、c为三个接线柱)
27.电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用,街道路灯自动控制就是其应用之一。如图所示为模拟电路,其中A为电磁继电器,B为照明电路,C为路灯,D为光敏电阻(白天光照强时,电阻变小,电磁铁磁性较强;夜晚光照弱时,电阻变得很大,电磁铁几乎无磁性),请你将电路连接完整,达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果。(连线时导线不能交叉)
四、实验探究题
28.(2017九下·钦州港期中)博物馆不能有直射阳光进入展示空间,因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害.某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗(如图甲).当外界较强的阳光射到天窗时,电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量,使适量的光斜射到井壁的平面镜上,把光导入到光井底部的漫射器上.当外界光照太弱时,光井内有人工照明给予补充.
图乙为馆内亮度自动调节电路原理图.R0为保护电阻.R为光敏电阻,其阻值随光照的强弱而变化,可以近似认为,光照较强时电阻几乎为0;光照较弱时电阻接近于无穷大.M为自动卷帘电动机.
(1)阳光在光井中经过多次 后,通过底部漫射器均匀高效地照射到需要光照的地方.
(2)光敏电阻R相当于控制电路中的 (选填“开关”或“用电器”).
(3)电磁线圈自身电阻为10欧,允许通过的电流不超过0.12安,当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁.则保护电阻R0的阻值范围是 .
(4)图乙中的L代表光井中所安装的10盏“220V 15W”的节能灯.若这些节能灯正常工作4小时,共消耗多少电能?
五、计算题
29.(2018九下·宜兴月考)小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0 = 50Ω)、电源U1、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则断开;“工作电路”由工作电源U2(U2= 10V)、发热电阻R2(R2 = 5Ω)、导线等组成。问:
(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?
(2)若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?
六、简答题
30.生活中电梯一旦超载,它会自动报警。一种自动报警的电梯原理图如图所示,请你仔细观察后,简单地解释它报警的原理
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器的工作原理:控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。所以电压电源不是电磁继电器的结构之一,故选D。
【分析】根据电磁继电器工作原理分析其组成部分。
2.【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当空调没有闭合时,室内温度会升高, 温度热敏元件会让低压控制电路接通,电磁铁接入电路,产生磁性,吸引衔铁,与衔铁连接的动触点和静触点接通,空调接入电路,空调开始降温;当启动空调降温,温度降低到一定温度时, 温度热敏元件会让低压控制电路断开,与衔铁连接的动触点和静触点断开,空调断开电路,停止降温,所以空调会随着室内温度反复闭合和断开,温度较高时启动空调降温,温度较低时断开开关停止降温。
故选D。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。控制电路断开时分析思路相同,关键是看衔铁带动动触点把那一段电路接通。
3.【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。故选D。
【分析】将电磁继电器的衔铁和高压开关连接,电磁继电器的控制开关在远离高压环境中操作,从而达到安全的控制高压电路。
4.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于 工作电路开关,电磁继电器的开关是控制开关。故选C。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。从而实验了对工作电路的控制作用。
5.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当控制电路断开时, 电磁铁失去磁性,衔铁向上运动,电动机和灯泡并联接入电路,电铃断路,灯泡发光,电动机转动,电铃不响,故选B。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,电磁铁释放衔铁,衔铁带动动触点向上运动,动触点和上方静触点接通。
6.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意,分析各图可知,当照明电路正常工作时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使消防应急灯所在电路断开,而当停电后,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,与触点接触,两灯泡连接,且为并联.因此,对照各图发现,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据电磁继电器的工作原理,分析触点的接触情况,为使灯泡都正常工作,两灯并联。
7.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁铁是根据电流的磁效应的原理制作的,电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁,由电流控制其通断,电磁继电器中的磁体,不可以用永磁体,如果用了永磁体就不能控制其通断了。电磁铁中的铁芯,不可以用钢棒代替,如果用了钢棒就不能控制其通断了。B符合题意。
故答案为:B
【分析】电磁铁中的磁体是铁芯,可以实现通电有磁性,断电无磁性。
8.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁,电磁铁的磁性有无由通断电来控制,电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数决定。若去掉电磁铁线圈中的铁芯,磁性将减弱,A不符合题意;若减少电磁铁线圈的匝数,电磁铁的磁性减弱,B不符合题意;增大电源A的电压,可以增大通过电磁铁的电流、增强电磁铁的磁性,C符合题意;增大电源B的电压,不会影响通过电磁铁的电流,不会改变电磁铁的磁性,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】电磁铁的电流越大,磁性越强,增大电压可以增大电流。
9.【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】由题干中图可知:金属丝下端所指的示数为: ;当温度升高到78℃,水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接,接通电路,电磁铁有了磁性,把衔铁吸引下来,L2亮,报警,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据温度液柱的位置读数,当温度上升到规定值时,控制电路接通,从而工作电路接通,
10.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】由图示可知,当外部电路停电时,电磁铁线圈中无电流通过,电磁铁磁性消失,电磁铁所在电路停止工作,A不符合题意;电磁铁通电时具有磁性,会吸引b点上在的衔铁,弹簧会发生弹性形变,具有弹性势能,B符合题意;由于所用电源为交流电源,电磁铁线圈中电流的方向是改变的,所以电磁铁的上端的极性也是改变的,C不符合题意;根据题意可知,外部电路停电时,两个灯泡是发光的,此时内部电路是接通的,由于此时衔铁右端接触的是A点,所以C点应是与触点A相连的,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通.
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能.
11.【答案】C
【知识点】安培定则;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A. 如图,旋转钥匙时,较低的电源电压,供给电磁铁工作,产生磁性将AB接通,A不符合题意;
B. 而电机工作时,电源提供最大电压,B不符合题意;
C. 电磁铁通电时,根据安培定则判断,上端是N极,下端是S极,C符合题意;
D. 电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使得触点A向右与B接触,从而电动机接通,启动汽车,D不符合题意。
故答案为:C .
【分析】此装置是电磁继电器,当旋转钥匙时,电磁铁所在低压电路工作接通,吸引上方的衔铁,使得触点A向右与B接触,同时电动机所在高压电路接通,电动要开始工作;根据安培定则判断电磁铁的N、S极 .
12.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】对电磁继电器原理、电路的分析的考查。
水位到达金属块A时,控制电路接通,电磁铁有了磁性,衔铁被吸下,工作电路中动触点与下面的静触点接通,红灯亮,绿灯不亮,A、C、D不符合题意,B符合题意.
故答案为:B。
【分析】本题考查了电磁继电器原理、电路的分析,水位到达金属块A时,控制电路接通,电磁铁有了磁性,衔铁被吸下,工作电路中动触点与下面的静触点接通,红灯亮,绿灯不亮.
13.【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:(1)由题干中图可知:金属丝下端所指的示数为80℃,当温度没有升高到80℃时,电磁铁无磁性,弹簧把衔铁拉起来,电灯L1电路接通;(2)当温度升高到80℃,由于水银是导体,电磁铁电路就会接通,电磁铁有了磁性,把衔铁吸引下来,L2发光,报警.
故选D.
【分析】(1)该温度计的分度值为1℃,金属丝下端指在80℃上面,
因此金属丝下端所指的温度是80℃;(2)电磁铁中有电流通过时,产生磁性会把衔铁吸下来,L2电路接通;电磁铁中无电流时,无磁性,弹簧把衔铁拉起来,电灯L1电路接通.
14.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:只有出现火灾周围环境温度升高时,由于双金属片受热膨胀的程度不同,导致了双金属片向一侧弯曲,使动静触点接通,控制电路接通,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,使工作电路接通,工作电路中的电铃响,电灯亮,报警器报警;故正确顺序是:①③④②⑤.
故选B.
【分析】从火警报警器的作用入手,结合电磁继电器的工作过程从而确定其工作顺序.周围环境温度的升高导致双金属片的弯曲是分析此题的入手点.
15.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:(1)由图可知:光控开关和压力开关串联,只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄,故A错误,B正确;
(2)分析可见,只有违章车辆出现,摄像系统电路接通拍摄,所以光控开关和压力开关是相互牵制,相互影响的,因此这两个开关只能串联,不能并联,故C错误;
由上分析可知D是错误的.
故选B.
【分析】(1)只有在红灯亮的期间,光控开关才闭合,若此时车辆违规闯红灯行驶时,会压上压力开关,压力开关受到机动车的压力会闭合;
(2)光控开关和压力开关都闭合后,电磁铁中有电流通过,产生磁性,电磁铁会将衔铁吸下,使摄像系统所在的电路接通,摄像机会对违规车辆进行拍照.
16.【答案】电磁铁;磁
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器由电磁铁对衔铁的吸、放代替开关控制电路的通断,它是利用电流的磁效应而工作的。
【分析】电磁继电器就是一个电磁铁,通电后,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁和开关的刀片相连,从而实现控制电路的通断。
17.【答案】控制电路;工作电路;控制;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器所在的电路包括控制电路和工作电路两部分。电磁继电器的电磁铁连接在控制电路中,它的动触点、静触点连接在工作电路中。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。
18.【答案】电动机;灯泡
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】有电磁铁的电路是控制电路,所以有电动机和灯泡的电路是工作电路。 当断开开关S时,电磁铁断电失去磁性,衔铁向上运动,灯泡接入电路,灯泡发光,电动机断路。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,衔铁带动动触点运动,从而与上方静触点接通,下方静触点断开,接通的电路进入工作状态。
19.【答案】磁性;吸下;闭合;电流
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当开关S1闭合时,控制电路接通,电磁铁通电产生磁性,将衔铁吸引,衔铁向下运动,开关S的触点闭合,工作电路中有电流通过,电动机接入电路,电动机便转动起来。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,动触点与静触点接通,接通的电路进入工作状态。
20.【答案】产生;吸下;亮;响
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁接入电路,产生磁性,衔铁被吸引向下运动,,红灯和电铃并联接入电路,红灯亮,电铃响。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与静触点接通,接入电路的用电器进入工作状态。
21.【答案】产生;吸下;接触;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁产生磁性,把衔铁吸引向下运动,使动触点D与静触点E接触, 高压工作电路开始工作。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
22.【答案】电磁铁;开关
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器的实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
【分析】电磁继电器就是一个电磁铁,通电后,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁和开关的刀片相连,从而实现控制电路的通断。
23.【答案】低;弱;高;强
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器是利用低电压,弱电流电路的通断,来间接地控制高电压,强电流电路的装置。
【分析】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。
24.【答案】弹簧拉力;磁性;C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 在电磁铁没有通电时,衔铁在弹簧弹力的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了磁性,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点C接触来实现电路的控制。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
25.【答案】不能;S;减小;少
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当出现超载情况时,电铃将发出报警声,此时电梯不能运行;
由图可知电磁铁的线圈中电流从下方流入,由右手定则可知电磁铁的上端为S极,下端为N极;
电梯超载,电磁铁将衔铁向下吸引,K和B接通,要使超载时能更好的报警,则电磁铁的磁性要增强,电磁铁的线圈中电流增大,所以由欧姆定律可知压敏电阻R1的阻值随压力增大而减小;
如果用较小的电阻替换R2,在相同压力情况下,电磁铁线圈中电流会增大,更容易达到报警电流,所以电梯可乘人数将变小。
【分析】根据安培定则判断出电磁铁的N、S极;电磁铁是根据电流的磁效应制成的;电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关.
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】温控开关在常温时断开,电磁铁没有磁性,衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,电源和绿灯组成电路,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和下面的静触头接通,电源和红灯、电铃组成电路,红灯亮,电铃响。电路如图所示:
【分析】利用电磁继电器控制电路时,不同时工作的用电器并联,电源连接在定触点上,用电器分别连接在静触点上。
27.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】为了使照明电路白天断开,就需要电磁铁吸引衔铁,电路中电流大。夜间电磁铁磁性小,不吸引衔铁。电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制。所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起,以此来调节电路中的电流。故设计电路如答案图所示。
【分析】电磁继电器的电磁铁要接在电源两极上,结合光敏电阻的作用,各元件要串联。
28.【答案】(1)反射
(2)开关
(3)90Ω~190Ω
(4)P=10×15W=150W=0.15KW、W=Pt=0.15KW×4h=0.6kW h.
答:共消耗0.6kW h电能.
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解:(1)如图太阳光经过多次反射,照到需要光亮的地方.
(2)光敏电阻R相当于控制电路中的开关,来控制电灯或电动机工作.
(3)电磁线圈自身电阻为10Ω,允许通过的电流不超过0.12A,当通过电流达到0.06A时能吸合衔铁.则保护电阻R0的阻值范围是:R=U/I=12V/0.12A=100Ω, R=U/I=12V/0.06A=200Ω,去掉线圈10Ω.得90Ω~190Ω.
(4)消耗电能:P=10×15W=150W=0.15KW、W=Pt=0.15KW×4h=0.6kW h.
故答案为:(1)反射;(2)开关;(3)90Ω~190Ω;(4)共消耗电能0.6kW h.
【分析】(1)光照射到平面镜上会发生反射;
(2)根据题意与电路图分析答题;
(3)由串联电路特点与欧姆定律求出保护电阻阻值;
(4)由W=Pt求出灯消耗的电能.
29.【答案】(1)解:工作电路工作时的电流 ;
电阻R2的发热功率
答:工作电路工作时的电流为2A,电阻R2的发热功率为20W
(2)解:因为电阻消耗的电能等于电流通过电阻时产生的热量,即W2=P2t=Q,
所以,工作电路的工作时间
答:若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作600s
(3)解:由图可知,当电阻R1为50℃时,其阻值R1=250Ω,因为R1与R0串联,所以
总电阻R总=R1+R0=250Ω+50Ω=300Ω,
电路中最小电流I1=20mA=0.02A,
因此控制电路的电源电压U1最小值为U1=I1R总=0.02A×300Ω=6V
答:若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为6V
【知识点】电功率的计算;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律公式I=就可以直接算出电流;根据电功率公式P=UI算出电功率;
(2)根据题意需要用公式t=进行计算,不过电阻R2是一个纯电阻电路且不计热量损失,所以它在工作时,将电能全部转化为热能,则可知电阻产生的热量即为消耗的电能;
(3)先从表格中找出温度为50℃时热敏电阻的阻值,然后利用串联电路电阻规律算出总电阻,最后用最小电流乘以总电阻算出最小电源电压值.
30.【答案】当电梯正常载物时,控制电路处于断路,电磁铁无磁性,衔铁不被吸引,触点开关断开,工作电路处于开路,电铃不发声;当电梯超载时时,控制电路接通,电磁铁有磁性,在弹簧的作用下,触点开关闭合,工作电路接通,电铃发声报警
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。控制电路断开时分析思路相同,关键是看衔铁带动动触点把那一段电路接通。
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