【精品解析】浙教版科学八下 第1章电磁继电器专题练习

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名称 【精品解析】浙教版科学八下 第1章电磁继电器专题练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2023-02-14 15:45:46

文档简介

浙教版科学八下 第1章电磁继电器专题练习
一、单选题
1.劲逸同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时是熄灭的,一旦停电,两盏标有“36 V”字样的灯泡就会正常发光。下图是他设计的电路,其中可以起到消防应急灯作用的是(  )
A.
B.
C.
D.
2.图中蹄形电磁铁上导线绕法正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置的电路图,下列关于它的说法中正确的是(  )
A.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
B.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
C.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
D.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
4.(2022八下·舟山月考)2021年夏季,我国南方普降暴雨,城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计了一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路:当水位在安全位置以下时绿灯亮,抽水机不工作;当水位到达安全位置上限时红灯亮,抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路,小明接下去的电路连接应该是(  )
A.M接A,N接B B.M接A,N接D C.M接B,N接C D.M接B,N接D
5.(2022八下·金华期中)小明要为自行车设计一种“雾灯”,以提示过往的行人和车辆。题意工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,下列电路中符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2022八下·杭州月考)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B之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值低
D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将控制电路R2的滑片向上移
7.如图为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入了一段金属丝,电源和金属丝相连,当温度达到设定值,电铃报警。下列说法不正确的是(  )
A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B.温度升高至78 ℃时,电铃报警
C.若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度会降低
D.电铃工作时,电磁铁a端为N极
8.(2022八下·嘉兴期末)电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。下列装置应用了电磁继电器的是(  )
A. 直流电动机
B. 交流发电机
C. 断路器
D. 水位自动报警器
9.下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是(  )
A.电铃 B.电熨斗 C.电磁选矿机 D.电磁起重机
10.(2021八下·上虞期末)如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图,在水银温度计上部插入一段金属丝。下列有关报警器的叙述正确的是(  )
A.电铃发出报警信号时,电磁铁的右端为s极
B.把电路图中的“+”﹑“-”对调,该报警器将不能正常工作
C.增大水银温度计上部金属丝的长度,则电铃发出报警信号的温度会升高
D.当环境温度升高,水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时,电铃会发出报警信号
11.(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
12.(2021八下·镇海期末)如图甲所示是科学兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.白天蓄电池相当于电源 B.光线较强时,电磁铁磁性较大
C.电磁铁上端为N极,下端为S极 D.甲是太阳能电池板,乙是路灯
13.(2021八下·杭州期中)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,水位到达A时该报警器自动报警,此时(  )
A.当水位到达A报警时,红灯亮
B.该报警器的红、绿灯会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有红灯亮
D.报警器工作时,不必依靠一般水的导电性
14.如图为水位报警装置原理图,其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时,绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是(  )
A.绿灯亮、红灯不亮,电铃不响 B.绿灯亮、红灯亮,电铃响
C.绿灯不亮、红灯亮,电铃不响 D.绿灯不亮、红灯亮,电铃响
15.(2021八下·台州开学考)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.分别是红灯和绿灯 D.分别是绿灯和红灯
16.电梯为居民出入带来了很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图所示。R1为保护电阻,R2为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是(  )
A.电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B.工作时,电磁铁的上端为N极
C.超载时,电磁铁的磁性减小
D.正常情况下(未超载时),K与A接触
17.(2020八下·上虞期末)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.CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,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的滑片向下移
18.(2020八下·拱墅开学考)如图所示,上端为S极的条形磁体悬挂在一轻弹簧上。闭合开关条形磁体处于静止状态后,下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是(  )
A.滑片P向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将a、b间电源的正负极对换位置
19.(2020八下·拱墅开学考)如图所示闭合开关,将滑动变阻器滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是(  )
A.电磁铁的上端为S极
B.电源左端为正极
C.抽去铁芯,弹簧测力计示数增大
D.断开开关,弹簧测力计示数为零
20.(2019八下·乐清期末)如图所示电路,其中GMR为磁敏电阻,其阻值随所处空间磁场的增强而增大。闭合开关S1和S2,滑片P向右滑动时(  )
A.电磁铁的磁性增强,指示灯的亮度变暗
B.电磁铁的磁性增强,指示灯的亮度变亮
C.电磁铁的磁性减弱,指示灯的亮度变暗
D.电磁铁的磁性减弱,指示灯的亮度变亮
二、填空题
21.如图所示为电铃的结构示意图,它的工作原理如下。(均填字母)
(1)闭合开关时,电路   ,电磁铁   ,   衔铁,使小锤敲击铃碗发出声音。
(2)由于衔铁被吸引,衔铁与螺钉分开,电路   ,电磁铁   ,小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
A.接通
B.断开 C.吸引 D.脱离
E.有磁性
F.失去磁性
22.(2022八下·鄞州期末)如图是小宁设计的汽车尾气中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。
(1)根据小宁的设计,电铃应该接在   。(填“AC之间”或“BD之间”)
(2)用久后,电源电压U会减小,报警时CO最小浓度比设定值   。(填“高”或“低”)
(3)为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向   。(填“上移”或“下移”)
23.(2022八下·苍南竞赛)在“制作自动保温器”的项目化活动中,小明设计了如图甲所示自动保温电路图。其工作 原理为:当工作电路接通电源,处于保温器内的电热丝工作,双金属片 AB 受热逐渐向一 侧弯曲;当保温器内温度达到设定值时,双金属片 (阻值忽略不计) 与导体 C 接触,控制 电路中衔铁被吸下,使得工作电路自动断开, 电热丝停止加热。温度降低到一定值后,双 金属片与C 脱离,电热丝重新加热。
(1)当双金属片与导体C接触时,控制电路中的灯L亮度的变化情况是   。
(2)如图乙所示为不同长度的黄铜片和康铜片升高相同温度后的长度变化情况。小明欲用这两 种金属来制作双金属片 AB ,则金属片 A 应选择两种材料中的   。
(3)小明想提高自动保温器的设定温度,下列方法可行的是 。
A..滑动变阻器滑片左移 B.减少电磁铁线圈匝数
C.减小控制电路的电压 D.将导体C适当远离双金属片
24.小云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,绿灯亮,警铃不响;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,红灯亮,同时警铃响。图甲中继电器的供电电压U1为3 V,工作电路供电电压U2为220 V,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或等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)电磁继电器利用了电流的   效应;由图乙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻的阻值为   Ω。当环境温度升高时,热敏电阻的阻值将   ,继电器的磁性将   (后两空均填“增大”“减小”或“不变”)
(2)请计算说明环境温度在什么范围内时警铃报警/
25.电磁继电器是一种利用   来控制工作电路的   ,可以实现利用   和   电路的通断来控制   和   电路的通断。
三、解答题
26.(2022八下·滨江期末)小滨利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω。
回答下列问题:
(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请判断灯   (填 “L1”或“L2”)是红灯。
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,用此装置报警,R的阻值应调节为多少?(g=10Nkg,要求写出计算过程)
(3)如果要求禁止质量更小的车辆通行,应该如何改动报警装置的控制电路?(写出一种方法即可)
27.(2022八下·安吉期末)如图甲所示,某恒温箱的工作电路由工作电源、电热丝等组成,其电路通断由控制电路控制,控制电路由20V的低压电源、电磁继电器( 线圈电阻不计)、热敏电阻R1 (安装在恒温箱内)、可变电阻器R2开关等组成,R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示。调节可变电阻器使得R2=110Ω,闭合开关,当恒温箱内温度升高到50℃时,由于电磁继电器的作用,工作电路被断开,电磁继电器的线圈电阻忽略不计,请回答下列问题:
(1)从电路安全来看,工作电路中交流电源的火线应该接    端(选填“a”或“b”)接;
(2)调节可变电阻器使得R2=170Ω,恒温箱内温度最高能达到多少度?
(3)若要调低恒温箱的设定温度,应将可变电阻器R2的阻值适当   (选填“调大”或“调小”)。
28.(2022八下·吴兴期末)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,图甲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6V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25mA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200Ω。
(1)图甲中应将 b 端与    端相连;
(2)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多少?
(3)若要提高启动温度,Rp接入电路的阻值应该怎么调节?并简要说明理由。
29.(2022八下·浦江月考)小明乘电梯时,发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究,并设计了以下探究实验,如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小,压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示:
(1)图片中 R0的作用是   。
(2)分析图乙I﹣F图像可知:压敏电阻Rx受到的压力增大时,通过它的电流也增大,Rx的阻值   (选填“变大”“变小”或“不变”);当压力增大到一定程度时,触点K与   接触,电铃响,实现自动报警。
(3)某电梯超载报警的Rx﹣F图像如图丙所示,空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力,当压力F2=1×104N时,电梯报警,则此电梯限载   人。(设每人质量约为50kg)
30.完成以下作图:
(1)超市里的自动扶梯,有乘客时运行较快,无乘客时为了节能运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的电路,请按照要求用笔画线代替导线将图甲中的控制电路和工作电路连接完整。其中R1是压敏电阻(受到压力时阻值小;不受压力时阻值大),R2是限流电阻。
(2)在图乙中,用笔画线代替导线,连接能使电铃正常工作的实物图。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析哪个选项中的电路符合题目的要求即可。
【解答】A.当220V电源存在时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下来,此时下面的灯泡发光,而不受两个灯泡都发光,故A不合题意;
B.当220V的电源不存在时,电磁铁失去磁性,衔铁弹起来,接通两个灯泡,现在它们发光。由于它们为串联,只要一个烧坏,另一个也不会工作,故B不合题意;
C..当220V的电源不存在时,电磁铁失去磁性,衔铁弹起来,接通两个灯泡,现在它们发光。由于它们为并联,即使一个损坏,另一个也会工作,故C符合题意;
D.无论电磁铁是否有磁性,灯泡附近的那根导线都会将灯泡短路,它们都不会发光,故D不合题意。
故选C。
2.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】根据电磁铁的缠绕方法分析判断。
【解答】在缠绕电磁铁时,一圈在正面,一圈在反面,如此循环往复。根据图片可知,导线从上面拉到下面时应该放在反面,故A错误;
根据图片可知,蹄形电磁铁的缠绕没有问题,故B正确;
缠绕蹄形电磁铁时,应该按照从上到下,从左到右的顺序缠绕导线。图片中先缠绕上边部分,当导线到达左边时应该竖直向下,而不是倾斜,故C错误;
当导线到达最左边后缠绕下面的部分时,第一圈应该在正面,故D错误。
故选B。
3.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片确定温度达到90℃时水银面的位置确定电路是否接通即可。
【解答】根据图片可知,当温度达到90℃时,水银面与上面的金属丝接通,此时电磁铁产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路,则此时红灯发光,电铃发声。
故C正确,A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片,分析整个装置的工作过程,确定衔铁的位置对工作电路的影响,从而确定正确的连接方式即可。
【解答】根据图片可知,当水位没有达到安全位置时,此时绿灯发光,即高压电源的M可以与动触点B相连,而N与D点相连。当水位达到安全位置时,控制电路被接通,此时电磁铁将衔铁吸下来,接通红灯和抽水机所在的电路,此时抽水机开始工作。
故选D。
5.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析,哪个符合题目的要求,哪个就是正确选项。
【解答】AB.闭合开关后,电磁铁将衔铁吸下来,接通灯泡所在的电路,则灯泡持续发光,而不能交替发光,故A不合题意;
C.闭合开关后,电磁铁将衔铁吸下来,此时灯泡所在的电路断开,则灯泡熄灭,而不能交替发光 ,故C不合题意;
D.闭合开关后,灯泡和电磁铁所在的电路都接通,此时灯泡发光。电磁铁将衔铁吸下来,此时灯泡的电路断开,因此它会熄灭。由于此时电磁铁所在的电路也断开,因此磁场消失,衔铁弹回,此时又接通灯泡和电磁铁所在的电路,此时灯泡发光。如此循环往复,从而使灯泡交替发光,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)(2)图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律得出控制电路的电流变化,根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化,结合电路分析;
(3)用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律,只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,据此分析;
(4)在CO浓度越低电阻越大,因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变,由欧姆定律和电阻的串联分析。【解答】AB.图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律可知,控制电路的电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,因CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警,故电铃应接在CD之间,故A、B错误;
C.用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律可知,此时电流减小。只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,即报警时CO最小浓度比设定值高,故C错误;
D.控制电路衔铁被吸下的最小电流不变,即总电阻不变。根据R总=R1+R2可知,在CO浓度越低电阻变大,即减小变阻器的电阻,故将R2的滑片向上移,故D正确。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电磁铁的工作原理判断;
(2)根据图片确定水银柱与上面的金属丝接通的对应温度;
(3)根据(2)中的分析判断;
(4)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,水银柱与上面的金属丝接通的温度为78℃,则温度升高至78 ℃时,电铃报警,故B正确不合题意;
C.若将温度计上端的金属丝向下调整,那么水银柱与上面金属丝接通时的温度会降低,则报警温度会降低,故C正确不合题意;
D.线圈上电流方向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为螺线管的N极,左端a为S极,故D错误符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器是用电磁铁控制的开关,据此分析判断。
【解答】根据图片可在,直流电动机、交流电动机和断路器中,都没有利用电磁铁,故A、B、C不合题意;
在水位自动报警器中,应用了电磁铁,即使用了电磁继电器,故D符合题意。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中设备的工作原理即可。
【解答】A.电铃的主要结构为电磁铁,利用电磁铁的磁性有无控制小锤不断击打铃盖发出声音,故A不合题意;
B.电熨斗的主要结构为发热丝,故B符合题意;
C.电磁选矿机的主要结构为电磁铁,利用磁性将铁矿石分拣出来,故C不合题意;
D.电磁起重机的主要结构为电磁铁,利用磁性将钢材直接吸起来,不用捆绑,故D不合题意。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据电磁铁的特点分析;
(3)根据金属丝与水银接触时所对的刻度分析;
(4)根据图片分析这个装置的工作过程。
【解答】A.线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则电磁铁的右端为N极,故A错误;
B.把电路图中的“+”﹑“-”对调,则通过电磁铁的电流方向改变,那么电磁铁的极性发生改变,但是并不影响电磁铁对衔铁的吸引,则该报警器能正常工作,故B错误;
C.增大水银温度计上部金属丝的长度,则与水银面接触时所对的温度会偏小,即电铃发出报警信号的温度会降低,故C错误;
D.当环境温度升高,水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时,控制电路被接通,电磁铁产生磁性。将衔铁吸合,接通电铃所在的电路,因此电铃会发出报警信号,故D正确。
故选D。
11.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据报警时衔铁的位置判断;
(2)根据一氧化碳浓度变化确定气敏电阻的阻值变化,再确定电流大小变化,最终确定电磁铁磁场强弱变化;
(3)根据电压变化确定电流变化,进而判断电阻变化,最终确定一氧化碳的浓度变化。
(4)电磁铁被吸合时的电流大小不变,则总电阻不变,根据R总=R2+R1分析即可。
【解答】AB.一氧化碳的浓度增大,气敏电阻阻值减小,通过电磁铁的电流增大,磁场变强,衔铁被吸下来,接通BD所在的电路而报警,则电铃应该接再BD之间,故A、B错误;
C.用久后,控制电路的电源电压U1会减小,当一氧化碳达到原来报警的浓度时,通过电磁铁的电流偏小而不能报警。此时只有继续增大一氧化碳的浓度,使气敏电阻的阻值更小,才能实现报警,故C正确;
D.一氧化碳的浓度更低时,气敏电阻的阻值更大,为了保持总电阻不变,此时需要变阻器的阻值减小,即滑片向上滑动,故D错误。
故选C。
12.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)电源是提供电能的装置,而用电器是消耗电能的装置;
(2)根据乙图确定光线较强时光敏电阻的阻值变化,从而确定电流变化,最终确定电磁铁磁场的变化;
(3)根据安培定值判断电磁铁的磁极方向;
(4)根据衔铁的位置和工作状态确定甲和乙两个位置的接线情况。
【解答】A.白天时,太阳能电池板为蓄电池充电,它消耗电能,为用电器,故A错误;
B.根据乙图可知,光线充足时光敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁场变强,故B正确;
C.线圈上电流方向向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则电磁铁的下端为N极,上端为S极,故C错误;
D.白天时,电磁铁的磁场较强,将衔铁吸下来,接通乙所在的电路,此时为蓄电池充电,则乙为蓄电池,而甲为路灯,故D错误。
故选B。
13.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】自动报警器的主要结构为电磁铁,根据它的工作过程分析判断即可。
【解答】A.当水位到达A时,控制电路被接通,电磁铁中有电流经过,从而产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路而报警时,故A正确;
B.该报警器时,衔铁被吸下来,接通红灯,断开绿灯,因此红灯亮,绿灯熄灭,故B错误;
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,衔铁接通绿灯所在的电路,此时绿灯亮,故C错误;
D.报警器工作时,如果水不能导电,那么控制电路就不能被接通,整个装置无法工作,故D错误。
故选A。
14.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据电磁铁的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,当水位达到警戒线时,A、B通过水接通,此时电流通过电磁铁,电磁铁产生磁场将衔铁K向左吸,从而与触点C接触,与触点D分开。此时红灯和电铃都被接通,而绿灯断开,那么绿灯不亮,而红灯亮,电铃响。
故选D。
15.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据电磁铁的工作过程分析判断。
【解答】根据图片可知,当车位上无车时,光控开关断开,此时没有电流经过电磁铁,它没有磁性,衔铁在上面接通L1,也就是绿灯亮。
当车位上有车时,光控开关闭合,此时有电流经过电磁铁,它产生磁性,将衔铁吸引下来接通L2,也就是红灯亮。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
16.【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电磁铁的工作原理分析;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(3)超载时,首先分析压敏电阻的阻值变化,然后确定电流变化,进而判断电磁铁磁性的变化;
(4)根据该装置的工作过程判断。
【解答】A.电磁铁是根据电流的磁效应制成的,故A错误;
B.工作时,线圈上电流向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,那么电磁铁的下端为N极,故B错误;
C.超载时,压敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,则电磁铁的磁性增大,故C错误;
D.正常情况下(未超载时),K与A接触,接通电动机所在的电路,断开电铃所在的电路,保证电梯正常工作,故D正确。
故选D。
17.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)分析CO浓度增大到一定程度时电磁铁的磁性强弱的变化,进而确定衔铁的位置,它接通哪个电路,电铃就应该接在哪个电路;
(2)根据CO浓度变化分析气敏电阻的阻值变化,进而确定电流变化,从而确定电磁铁磁性强度的变化;
(3)当报警时,电磁铁吸引衔铁的力保持不变,即此时的电流不变。首先根据电源电压的变化分析电流的变化,然后确定此时的电阻应该增大还是减小,最后根据气敏电阻的阻值变化确定CO浓度的变化。
(3)报警时电路的总电阻保持不变,根据气敏电阻的阻值变化确定变阻器的阻值变化即可。
【解答】A.当CO浓度高于设定值后,气敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁场变强,将衔铁吸下来接通CD所在的电路而报警,因此电铃应该接在CD之间,故A错误;
B.当CO浓度升高时,气敏电阻阻值减小,通过电磁铁的电流增大,所以它的磁性变强,故B错误;
C.用久后,电源电压U1会减小,因此通过电磁铁的电流变小,即当CO浓度达到原来的设定值后电磁铁不能将衔铁吸下来接通报警电路。只有CO浓度继续增大,气敏电阻的阻值继续减小,电流继续增大到原来的设定电流时才能报警,因此报警时CO的最小浓度比设定值高,故C正确;
D.报警时通过电磁铁的电流不变,即总电阻不变。当CO浓度更低时,气敏电阻阻值更大,根据R总=R1+R2可知,变阻器的阻值必须变小,即滑片向上移动,故D错误。
故选C。
18.【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的磁场;电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】根据安培定则可知通电螺线管的磁极,再用磁极间的相互作用判断条形磁铁的移动方向。
【解答】A、开关闭合,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为S极,异名磁体向下运动,滑动P向右缓慢移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸收力增大,所以条形磁体继续向下运动,A不符合题意;
B、在螺线管中插入铁芯,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸引力增大,所以条形磁铁继续向下运动,B不符合题意;
C、增大电源电压,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸收力增大,所以条形磁铁继续向下运动,C不符合题意;
D、将a、b间电源的正负极对换位置,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,同名磁极相互排斥,条形磁体向上运动,D符合题意。
故答案为:D
19.【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性。
(2)知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向。
【解答】A、滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流变大,磁性增强,弹簧测力计的示数变小,说明电磁铁与上面的磁铁排斥。根据同名磁极相互排斥的规律,电磁铁的上端为N极,A不符合题意;
B、上端为N极,再利用安培定则判断,电源右端为“+”极,B不符合题意;
C、抽去铁芯后,电磁铁的磁性变弱,而电磁铁的上端为N极,同名磁极相互排斥,所以对条形磁铁的排斥力减小,因此弹簧测力计的示数将变大,C符合题意;
D、断开开关,电磁铁的磁性消失,但弹簧测力计下面挂着的磁铁具有重力,且还会与电磁铁的铁芯相互吸引,所以示数会增大,不会为零,D不符合题意。
故答案为:C
20.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】由滑动变阻器的变化可判断电流变化,由电流变化可判断电磁铁磁场变化,由电磁铁的磁场变化可判断GMR阻值变化,由GMR阻值变化可判断串联电路中的电流变化,从而判断出指示灯的亮灯变化。
【解答】 闭合开关S1和S2,滑片P向右滑动时 ,阻值增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁场减弱,GMR的阻值减小,串联电路中总电阻减小,所以流过指示灯的电流减小,指示灯变暗,C选项正确。A、B、D错误。
故选C
21.【答案】(1)A;E;C
(2)B;F
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片分析整个装置的工作过程即可。
【解答】(1)根据图片可知,闭合开关时,电路接通(A),电磁铁有磁性(E),吸引(C)衔铁,使小锤敲击铃碗发出声音。
(2)由于衔铁被吸引,衔铁与螺钉分开,电路断开(B),电磁铁失去磁性(F),小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
22.【答案】(1)BD之间
(2)高
(3)上移
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据题目描述,结合图片确定电铃报警时衔铁的位置即可;
(2)根据欧姆定律分析报警时总电阻的变化,进而确定压敏电阻的阻值变化,最后确定CO浓度的变化。
(3)报警时通过电路的电流大小不变,即总电阻不变,根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化即可。
【解答】(1)当CO浓度增大时,气敏电阻的阻值减小,那么总电阻减小,而总电流增大,电磁铁的磁场变强,将衔铁吸下来,接通BD所在的电路而报警,因此电铃应该接在BD之间。
(2)用久后,电源电压U会减小,而报警时的电流不变,根据U=IR可知,此时总电阻减小,即压敏电阻的阻值减小,则CO浓度比设定值高。
(3)报警时通过电路的电流大小不变,即总电阻不变,当CO浓度降低时,气敏电阻的阻值增大,根据R总=R1+R2可知,R2的阻值要减小,即滑片向上移动。
23.【答案】(1)熄灭
(2)黄铜
(3)B;C;D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据电路的连接方式分析灯泡亮度的变化;
(2)根据材料的膨胀性能的大小分析;
(3)要想提高自动保温器的设定温度,需要电热丝工作更长的时间,根据电路的连接方式分析采取的方法。
【解答】(1)当双金属片与导体C不接触时,灯泡、电磁铁、滑动变阻器串联接入电路中,此时通过灯泡有电流,灯泡会发光;当双金属片与导体C接触时,灯泡的两端被导线相连,灯泡被短路,不发光,所以灯泡此时会熄灭;
(2)由图可知,1m长的康铜膨胀后变为1.19m,则2m长的康铜膨胀后变为2.38m,而2m长的黄铜膨胀后变为2.3m,由此可知,同样长度的黄铜和康铜升高相同温度时,康铜膨胀的长度要大,双金属片相同受热情况下往黄铜方向弯曲。为了使金属片向左弯曲,所以黄铜在左边,即A的材料为黄铜;
(3)要想提高自动保温器的设定温度,则需要电热丝工作更长的时间,此时需要减小通过电磁铁的电流或使电磁铁的磁性减弱;
A.滑动变阻器滑片左移,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,电路中的电流变大,故A错误;
B.电磁铁磁性的大小与线圈的匝数、电流的大小有关,所以可以减少电磁铁线圈匝数,故B正确;
C.减小控制电路的电压,根据欧姆定律可知,通过电磁铁的电流会变小,故C正确;
D.将导体C适当远离双金属片,只有当双金属片的温度更高时才能与C接通,会提高自动保温器的设定温度,故D正确;
故选BCD。
24.【答案】(1)磁;120;减小;增大
(2)解:当线圈中的电流I=50 mA=0.05 A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警。
由I=
可得,控制电路的总电阻R总= =60Ω。
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知:热敏电阻R=R总-R0=60Ω-30Ω=30Ω。
由题图乙可知,此时t=80℃ ,所以,当温度t≥80C时,警铃报警。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据电磁继电器的工作原理解答。根据图乙,确定20℃时热敏电阻的阻值。根据图乙确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律,再根据欧姆定量确定电流变化,最后确定继电器的磁场强度变化。
(2)首先根据 计算出控制电路的总电阻,再根据串联电路的特点 R=R总-R0 计算出热敏电阻的阻值,最后根据图乙确定对应的温度范围。
25.【答案】电磁铁;自动开关;低电压;弱电流;高电压;强电流
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】根据电磁继电器的定义和结构分析解答。
【解答】电磁继电器是一种利用电磁铁来控制工作电路的自动开关,可以实现利用低电压和弱电流电路的通断来控制高电压和强电流电路的通断。
26.【答案】(1)L2
(2)当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时,
车对水平地面的最小压力:F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N,
由图象可知,此时的输出电压:U=1V,
由欧姆定律可知电路总电阻:,
那么电阻R的阻值:R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω;
(3)要求禁止质量更小的车辆通行,此时车辆对传感器的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据可知,电路中的电流变小。由于吸合电流不变,则需要增大电路中的电流,采取的方法有:减小R接入电路的电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)分析超载和不超载时,衔铁的位置及两盏灯的亮暗情况得出结论。
(2)车对水平地面的压力等于它的重力,由图象求出压力传感器的阻值,然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值。
(3)要求禁止质量更小的车辆通行,此时的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,最后根据吸合电流不变,分析电阻R的阻值变化即可。【解答】(1)根据乙图可知,当压力增大时,传感器输出电压增大,则通过电磁铁的电流增大,磁场变强。根据甲图可知,车辆不超载时,衔铁接上端,L1亮;车辆超载时,衔铁被吸合,衔铁接下端,L2亮,由题意知,L1是绿灯,L2是红灯。
27.【答案】(1)a
(2)当温度达到50℃时,热敏电阻的阻值为90Ω,、
则电磁铁吸合时的总电阻:R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω;
当电磁铁吸合断开工作电路时,需要的电流大小不变,即总电阻不变,
当可变电阻器使得R2=170Ω时,热敏电阻:R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω;
根据图乙可知,此时温度为130℃。
(3)调小
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了用电安全,开关应该接在火线和用电器之间;
(2)当电磁铁吸合断开工作电路时,需要的电流大小不变,即总电阻不变,根据R总=R2+R1计算即可。
(3)首先根据图乙确定温度降低时热敏电阻的阻值变化,再根据R总=R2+R1分析可变电阻器R2的阻值变化。
【解答】(1)根据图甲可知,a端与电磁继电器控制的开关直接相连,因此a应该为火线。
(2)当温度达到50℃时,热敏电阻的阻值为90Ω,、
则电磁铁吸合时的总电阻:R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω;
当电磁铁吸合断开工作电路时,需要的电流大小不变,即总电阻不变,
当可变电阻器使得R2=170Ω时,热敏电阻:R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω;
根据图乙可知,此时温度为130℃。
(3)当恒温箱的温度降低时,根据图乙可知,此时热敏电阻的阻值增大,根据R总=R2+R1可知,为了保持总电阻不变,此时可变电阻器R2的阻值要减小。
28.【答案】(1)c
(2)由图可知,当温度为60℃时,Rt的阻值为70Ω
此时控制电路的总电阻R=U/I=6V/0.025A=240Ω
由串联电路的电阻规律,滑动变阻器接入的电阻为RP=R-Rt=240Ω-70Ω=170Ω
(3)向左调节(或增大滑动变阻器连入的电阻值)。因为若要提高启动温度,热敏电阻的阻值将减小,为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为25mA,根据欧姆定律就要增大滑动变阻器连入的电阻值,即Rp的阻值必须变大。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律,据此判断温度升高到一定程度时控制电路电流的大小变化,进而确定电磁铁磁场强弱变化,弄清衔铁的位置改变和此时的工作状态即可。
(2)根据图乙确定60℃时热敏电阻的阻值,然后根据公式计算出此时的总电阻,最后根据 RP=R-Rt 计算变阻器接入的阻值即可。
(3)电磁铁吸合时的磁场强度保持不变,即通过控制电路的电流大小不变,根据可知,控制电路的总电阻保持不变。温度升高时热敏电阻阻值减小,然后根据 RP=R-Rt 确定变阻器的阻值变化即可。
【解答】(1)根据图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。当温度升高到一定程度时,控制电路的电流增大,电磁铁磁场增强,将衔铁吸下来,接通C所在的电路。由于此时制冷系统启动,因此应该将b端与c端相连。
29.【答案】(1)保护电路
(2)变小;B
(3)11
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图乙可知,当压敏电阻受到的压力增大时,通过控制电路的电流会增大。如果电流太大,那么会烧毁电源和用电器,而将定值电阻R0串联在其中,可以保证通过电流不会太大。
(2)根据“电流与电阻的反比关系”分析Rx的阻值变化。根据图甲确定衔铁的运动方向,从而确定触点的接触情况。
(3)根据图丙,确定能够承载的人的总重力,然后再除以人的体重得到电梯限载的人数。
【解答】(1)图片中 R0的作用是保护电路。
(2)分析图乙I﹣F图像可知:压敏电阻Rx受到的压力增大时,通过它的电流也增大,根据“电流与电阻的反比关系”可知,此时的总电阻变小,即压敏电阻Rx的阻值变小。
当压力增大到一定程度时,电磁铁的磁场增大到一定程度时,衔铁被吸下来,触点K与B接触,电铃响,实现自动报警。
(3)根据图丙可知,当电梯空载时,电梯的重力等于此时压敏电阻受到的压力,即G=4000N。
当电梯满载时,压敏电阻受到的压力等于电梯和人的总重力,即G总=1×104N。
那么电梯报警时,承载的人数为:;
那么电梯限载的人数比12少一个,即为11人。
30.【答案】(1)解:如图所示
(2)解:如图所示
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)自动扶梯的速度发生改变,即电动机的转速发生改变,其实就是电路的总电阻发生改变。根据甲图可知,其实就是有乘客时,压力增大,电阻变小,电流变大,电动机转速加快。没有乘客时,压力减小,电阻增大,电动机转速减小。而这两个状态可以通过电磁继电器的控制实现,据此设计即可。
(2)根据乙图可知,当电磁铁中有电流经过时,衔铁被吸合,小锤会敲击铃盖发声。此后,要立即切断电路,电磁铁失去磁性,衔铁回归原来位置。这时电路再次接通,衔铁再次被吸下来敲击铃盖。如此循环往复即可,据此设计电路。
【解答】(1)①将左边的电池、电阻R2和电磁铁串联起来;
②将右边电源的左边连接在衔铁上,再将电动机连接在在面的静触点上。
③将电阻R1与上面的静触点连接,另一端也连接在下面的静触点上即可,如下图所示:
(2)电路从电源正极出发,依次经过开关,上面的触点(铁钉),A点,最后与电磁铁连接,回到负极即可,如下图所示:
1 / 1浙教版科学八下 第1章电磁继电器专题练习
一、单选题
1.劲逸同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时是熄灭的,一旦停电,两盏标有“36 V”字样的灯泡就会正常发光。下图是他设计的电路,其中可以起到消防应急灯作用的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析哪个选项中的电路符合题目的要求即可。
【解答】A.当220V电源存在时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下来,此时下面的灯泡发光,而不受两个灯泡都发光,故A不合题意;
B.当220V的电源不存在时,电磁铁失去磁性,衔铁弹起来,接通两个灯泡,现在它们发光。由于它们为串联,只要一个烧坏,另一个也不会工作,故B不合题意;
C..当220V的电源不存在时,电磁铁失去磁性,衔铁弹起来,接通两个灯泡,现在它们发光。由于它们为并联,即使一个损坏,另一个也会工作,故C符合题意;
D.无论电磁铁是否有磁性,灯泡附近的那根导线都会将灯泡短路,它们都不会发光,故D不合题意。
故选C。
2.图中蹄形电磁铁上导线绕法正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】根据电磁铁的缠绕方法分析判断。
【解答】在缠绕电磁铁时,一圈在正面,一圈在反面,如此循环往复。根据图片可知,导线从上面拉到下面时应该放在反面,故A错误;
根据图片可知,蹄形电磁铁的缠绕没有问题,故B正确;
缠绕蹄形电磁铁时,应该按照从上到下,从左到右的顺序缠绕导线。图片中先缠绕上边部分,当导线到达左边时应该竖直向下,而不是倾斜,故C错误;
当导线到达最左边后缠绕下面的部分时,第一圈应该在正面,故D错误。
故选B。
3.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置的电路图,下列关于它的说法中正确的是(  )
A.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
B.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
C.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
D.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片确定温度达到90℃时水银面的位置确定电路是否接通即可。
【解答】根据图片可知,当温度达到90℃时,水银面与上面的金属丝接通,此时电磁铁产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路,则此时红灯发光,电铃发声。
故C正确,A、B、D错误。
故选C。
4.(2022八下·舟山月考)2021年夏季,我国南方普降暴雨,城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计了一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路:当水位在安全位置以下时绿灯亮,抽水机不工作;当水位到达安全位置上限时红灯亮,抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路,小明接下去的电路连接应该是(  )
A.M接A,N接B B.M接A,N接D C.M接B,N接C D.M接B,N接D
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片,分析整个装置的工作过程,确定衔铁的位置对工作电路的影响,从而确定正确的连接方式即可。
【解答】根据图片可知,当水位没有达到安全位置时,此时绿灯发光,即高压电源的M可以与动触点B相连,而N与D点相连。当水位达到安全位置时,控制电路被接通,此时电磁铁将衔铁吸下来,接通红灯和抽水机所在的电路,此时抽水机开始工作。
故选D。
5.(2022八下·金华期中)小明要为自行车设计一种“雾灯”,以提示过往的行人和车辆。题意工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,下列电路中符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析,哪个符合题目的要求,哪个就是正确选项。
【解答】AB.闭合开关后,电磁铁将衔铁吸下来,接通灯泡所在的电路,则灯泡持续发光,而不能交替发光,故A不合题意;
C.闭合开关后,电磁铁将衔铁吸下来,此时灯泡所在的电路断开,则灯泡熄灭,而不能交替发光 ,故C不合题意;
D.闭合开关后,灯泡和电磁铁所在的电路都接通,此时灯泡发光。电磁铁将衔铁吸下来,此时灯泡的电路断开,因此它会熄灭。由于此时电磁铁所在的电路也断开,因此磁场消失,衔铁弹回,此时又接通灯泡和电磁铁所在的电路,此时灯泡发光。如此循环往复,从而使灯泡交替发光,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.(2022八下·杭州月考)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B之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值低
D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将控制电路R2的滑片向上移
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)(2)图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律得出控制电路的电流变化,根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化,结合电路分析;
(3)用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律,只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,据此分析;
(4)在CO浓度越低电阻越大,因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变,由欧姆定律和电阻的串联分析。【解答】AB.图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小,由欧姆定律可知,控制电路的电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,因CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警,故电铃应接在CD之间,故A、B错误;
C.用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律可知,此时电流减小。只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,即报警时CO最小浓度比设定值高,故C错误;
D.控制电路衔铁被吸下的最小电流不变,即总电阻不变。根据R总=R1+R2可知,在CO浓度越低电阻变大,即减小变阻器的电阻,故将R2的滑片向上移,故D正确。
故选D。
7.如图为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,玻璃管中封入了一段金属丝,电源和金属丝相连,当温度达到设定值,电铃报警。下列说法不正确的是(  )
A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B.温度升高至78 ℃时,电铃报警
C.若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度会降低
D.电铃工作时,电磁铁a端为N极
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电磁铁的工作原理判断;
(2)根据图片确定水银柱与上面的金属丝接通的对应温度;
(3)根据(2)中的分析判断;
(4)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应,故A正确不合题意;
B.根据图片可知,水银柱与上面的金属丝接通的温度为78℃,则温度升高至78 ℃时,电铃报警,故B正确不合题意;
C.若将温度计上端的金属丝向下调整,那么水银柱与上面金属丝接通时的温度会降低,则报警温度会降低,故C正确不合题意;
D.线圈上电流方向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则右端为螺线管的N极,左端a为S极,故D错误符合题意。
故选D。
8.(2022八下·嘉兴期末)电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。下列装置应用了电磁继电器的是(  )
A. 直流电动机
B. 交流发电机
C. 断路器
D. 水位自动报警器
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器是用电磁铁控制的开关,据此分析判断。
【解答】根据图片可在,直流电动机、交流电动机和断路器中,都没有利用电磁铁,故A、B、C不合题意;
在水位自动报警器中,应用了电磁铁,即使用了电磁继电器,故D符合题意。
故选D。
9.下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是(  )
A.电铃 B.电熨斗 C.电磁选矿机 D.电磁起重机
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中设备的工作原理即可。
【解答】A.电铃的主要结构为电磁铁,利用电磁铁的磁性有无控制小锤不断击打铃盖发出声音,故A不合题意;
B.电熨斗的主要结构为发热丝,故B符合题意;
C.电磁选矿机的主要结构为电磁铁,利用磁性将铁矿石分拣出来,故C不合题意;
D.电磁起重机的主要结构为电磁铁,利用磁性将钢材直接吸起来,不用捆绑,故D不合题意。
故选B。
10.(2021八下·上虞期末)如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图,在水银温度计上部插入一段金属丝。下列有关报警器的叙述正确的是(  )
A.电铃发出报警信号时,电磁铁的右端为s极
B.把电路图中的“+”﹑“-”对调,该报警器将不能正常工作
C.增大水银温度计上部金属丝的长度,则电铃发出报警信号的温度会升高
D.当环境温度升高,水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时,电铃会发出报警信号
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据安培定则判断电磁铁的极性;
(2)根据电磁铁的特点分析;
(3)根据金属丝与水银接触时所对的刻度分析;
(4)根据图片分析这个装置的工作过程。
【解答】A.线圈上电流方向向下;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则电磁铁的右端为N极,故A错误;
B.把电路图中的“+”﹑“-”对调,则通过电磁铁的电流方向改变,那么电磁铁的极性发生改变,但是并不影响电磁铁对衔铁的吸引,则该报警器能正常工作,故B错误;
C.增大水银温度计上部金属丝的长度,则与水银面接触时所对的温度会偏小,即电铃发出报警信号的温度会降低,故C错误;
D.当环境温度升高,水银柱达到金属丝的下端所指示的温度时,控制电路被接通,电磁铁产生磁性。将衔铁吸合,接通电铃所在的电路,因此电铃会发出报警信号,故D正确。
故选D。
11.(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
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据报警时衔铁的位置判断;
(2)根据一氧化碳浓度变化确定气敏电阻的阻值变化,再确定电流大小变化,最终确定电磁铁磁场强弱变化;
(3)根据电压变化确定电流变化,进而判断电阻变化,最终确定一氧化碳的浓度变化。
(4)电磁铁被吸合时的电流大小不变,则总电阻不变,根据R总=R2+R1分析即可。
【解答】AB.一氧化碳的浓度增大,气敏电阻阻值减小,通过电磁铁的电流增大,磁场变强,衔铁被吸下来,接通BD所在的电路而报警,则电铃应该接再BD之间,故A、B错误;
C.用久后,控制电路的电源电压U1会减小,当一氧化碳达到原来报警的浓度时,通过电磁铁的电流偏小而不能报警。此时只有继续增大一氧化碳的浓度,使气敏电阻的阻值更小,才能实现报警,故C正确;
D.一氧化碳的浓度更低时,气敏电阻的阻值更大,为了保持总电阻不变,此时需要变阻器的阻值减小,即滑片向上滑动,故D错误。
故选C。
12.(2021八下·镇海期末)如图甲所示是科学兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时,太阳能电池板为蓄电池充电,夜晚光线弱时,蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻,其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.白天蓄电池相当于电源 B.光线较强时,电磁铁磁性较大
C.电磁铁上端为N极,下端为S极 D.甲是太阳能电池板,乙是路灯
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)电源是提供电能的装置,而用电器是消耗电能的装置;
(2)根据乙图确定光线较强时光敏电阻的阻值变化,从而确定电流变化,最终确定电磁铁磁场的变化;
(3)根据安培定值判断电磁铁的磁极方向;
(4)根据衔铁的位置和工作状态确定甲和乙两个位置的接线情况。
【解答】A.白天时,太阳能电池板为蓄电池充电,它消耗电能,为用电器,故A错误;
B.根据乙图可知,光线充足时光敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁场变强,故B正确;
C.线圈上电流方向向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,则电磁铁的下端为N极,上端为S极,故C错误;
D.白天时,电磁铁的磁场较强,将衔铁吸下来,接通乙所在的电路,此时为蓄电池充电,则乙为蓄电池,而甲为路灯,故D错误。
故选B。
13.(2021八下·杭州期中)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,水位到达A时该报警器自动报警,此时(  )
A.当水位到达A报警时,红灯亮
B.该报警器的红、绿灯会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有红灯亮
D.报警器工作时,不必依靠一般水的导电性
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】自动报警器的主要结构为电磁铁,根据它的工作过程分析判断即可。
【解答】A.当水位到达A时,控制电路被接通,电磁铁中有电流经过,从而产生磁场,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路而报警时,故A正确;
B.该报警器时,衔铁被吸下来,接通红灯,断开绿灯,因此红灯亮,绿灯熄灭,故B错误;
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,衔铁接通绿灯所在的电路,此时绿灯亮,故C错误;
D.报警器工作时,如果水不能导电,那么控制电路就不能被接通,整个装置无法工作,故D错误。
故选A。
14.如图为水位报警装置原理图,其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时,绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是(  )
A.绿灯亮、红灯不亮,电铃不响 B.绿灯亮、红灯亮,电铃响
C.绿灯不亮、红灯亮,电铃不响 D.绿灯不亮、红灯亮,电铃响
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据电磁铁的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,当水位达到警戒线时,A、B通过水接通,此时电流通过电磁铁,电磁铁产生磁场将衔铁K向左吸,从而与触点C接触,与触点D分开。此时红灯和电铃都被接通,而绿灯断开,那么绿灯不亮,而红灯亮,电铃响。
故选D。
15.(2021八下·台州开学考)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.分别是红灯和绿灯 D.分别是绿灯和红灯
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据电磁铁的工作过程分析判断。
【解答】根据图片可知,当车位上无车时,光控开关断开,此时没有电流经过电磁铁,它没有磁性,衔铁在上面接通L1,也就是绿灯亮。
当车位上有车时,光控开关闭合,此时有电流经过电磁铁,它产生磁性,将衔铁吸引下来接通L2,也就是红灯亮。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
16.电梯为居民出入带来了很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图所示。R1为保护电阻,R2为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是(  )
A.电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B.工作时,电磁铁的上端为N极
C.超载时,电磁铁的磁性减小
D.正常情况下(未超载时),K与A接触
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)根据电磁铁的工作原理分析;
(2)根据安培定则判断电磁铁的磁极方向;
(3)超载时,首先分析压敏电阻的阻值变化,然后确定电流变化,进而判断电磁铁磁性的变化;
(4)根据该装置的工作过程判断。
【解答】A.电磁铁是根据电流的磁效应制成的,故A错误;
B.工作时,线圈上电流向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向下端,那么电磁铁的下端为N极,故B错误;
C.超载时,压敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,则电磁铁的磁性增大,故C错误;
D.正常情况下(未超载时),K与A接触,接通电动机所在的电路,断开电铃所在的电路,保证电梯正常工作,故D正确。
故选D。
17.(2020八下·上虞期末)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.CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,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的滑片向下移
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)分析CO浓度增大到一定程度时电磁铁的磁性强弱的变化,进而确定衔铁的位置,它接通哪个电路,电铃就应该接在哪个电路;
(2)根据CO浓度变化分析气敏电阻的阻值变化,进而确定电流变化,从而确定电磁铁磁性强度的变化;
(3)当报警时,电磁铁吸引衔铁的力保持不变,即此时的电流不变。首先根据电源电压的变化分析电流的变化,然后确定此时的电阻应该增大还是减小,最后根据气敏电阻的阻值变化确定CO浓度的变化。
(3)报警时电路的总电阻保持不变,根据气敏电阻的阻值变化确定变阻器的阻值变化即可。
【解答】A.当CO浓度高于设定值后,气敏电阻的阻值减小,通过电磁铁的电流增大,电磁铁的磁场变强,将衔铁吸下来接通CD所在的电路而报警,因此电铃应该接在CD之间,故A错误;
B.当CO浓度升高时,气敏电阻阻值减小,通过电磁铁的电流增大,所以它的磁性变强,故B错误;
C.用久后,电源电压U1会减小,因此通过电磁铁的电流变小,即当CO浓度达到原来的设定值后电磁铁不能将衔铁吸下来接通报警电路。只有CO浓度继续增大,气敏电阻的阻值继续减小,电流继续增大到原来的设定电流时才能报警,因此报警时CO的最小浓度比设定值高,故C正确;
D.报警时通过电磁铁的电流不变,即总电阻不变。当CO浓度更低时,气敏电阻阻值更大,根据R总=R1+R2可知,变阻器的阻值必须变小,即滑片向上移动,故D错误。
故选C。
18.(2020八下·拱墅开学考)如图所示,上端为S极的条形磁体悬挂在一轻弹簧上。闭合开关条形磁体处于静止状态后,下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是(  )
A.滑片P向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将a、b间电源的正负极对换位置
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用;通电螺线管的磁场;电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】根据安培定则可知通电螺线管的磁极,再用磁极间的相互作用判断条形磁铁的移动方向。
【解答】A、开关闭合,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为S极,异名磁体向下运动,滑动P向右缓慢移动时,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸收力增大,所以条形磁体继续向下运动,A不符合题意;
B、在螺线管中插入铁芯,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸引力增大,所以条形磁铁继续向下运动,B不符合题意;
C、增大电源电压,电路中的电流变大,电磁铁磁性增强,条形磁铁的吸收力增大,所以条形磁铁继续向下运动,C不符合题意;
D、将a、b间电源的正负极对换位置,根据安培定则可知,通电螺线管的上端为N极,同名磁极相互排斥,条形磁体向上运动,D符合题意。
故答案为:D
19.(2020八下·拱墅开学考)如图所示闭合开关,将滑动变阻器滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是(  )
A.电磁铁的上端为S极
B.电源左端为正极
C.抽去铁芯,弹簧测力计示数增大
D.断开开关,弹簧测力计示数为零
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据磁体间的相互作用规律,从而可以判断出电磁铁的磁极极性。
(2)知道电磁铁的磁极极性,可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向。
【解答】A、滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流变大,磁性增强,弹簧测力计的示数变小,说明电磁铁与上面的磁铁排斥。根据同名磁极相互排斥的规律,电磁铁的上端为N极,A不符合题意;
B、上端为N极,再利用安培定则判断,电源右端为“+”极,B不符合题意;
C、抽去铁芯后,电磁铁的磁性变弱,而电磁铁的上端为N极,同名磁极相互排斥,所以对条形磁铁的排斥力减小,因此弹簧测力计的示数将变大,C符合题意;
D、断开开关,电磁铁的磁性消失,但弹簧测力计下面挂着的磁铁具有重力,且还会与电磁铁的铁芯相互吸引,所以示数会增大,不会为零,D不符合题意。
故答案为:C
20.(2019八下·乐清期末)如图所示电路,其中GMR为磁敏电阻,其阻值随所处空间磁场的增强而增大。闭合开关S1和S2,滑片P向右滑动时(  )
A.电磁铁的磁性增强,指示灯的亮度变暗
B.电磁铁的磁性增强,指示灯的亮度变亮
C.电磁铁的磁性减弱,指示灯的亮度变暗
D.电磁铁的磁性减弱,指示灯的亮度变亮
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】由滑动变阻器的变化可判断电流变化,由电流变化可判断电磁铁磁场变化,由电磁铁的磁场变化可判断GMR阻值变化,由GMR阻值变化可判断串联电路中的电流变化,从而判断出指示灯的亮灯变化。
【解答】 闭合开关S1和S2,滑片P向右滑动时 ,阻值增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁场减弱,GMR的阻值减小,串联电路中总电阻减小,所以流过指示灯的电流减小,指示灯变暗,C选项正确。A、B、D错误。
故选C
二、填空题
21.如图所示为电铃的结构示意图,它的工作原理如下。(均填字母)
(1)闭合开关时,电路   ,电磁铁   ,   衔铁,使小锤敲击铃碗发出声音。
(2)由于衔铁被吸引,衔铁与螺钉分开,电路   ,电磁铁   ,小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
A.接通
B.断开 C.吸引 D.脱离
E.有磁性
F.失去磁性
【答案】(1)A;E;C
(2)B;F
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片分析整个装置的工作过程即可。
【解答】(1)根据图片可知,闭合开关时,电路接通(A),电磁铁有磁性(E),吸引(C)衔铁,使小锤敲击铃碗发出声音。
(2)由于衔铁被吸引,衔铁与螺钉分开,电路断开(B),电磁铁失去磁性(F),小锤在弹簧片的作用下回到如图所示的状态。
22.(2022八下·鄞州期末)如图是小宁设计的汽车尾气中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。
(1)根据小宁的设计,电铃应该接在   。(填“AC之间”或“BD之间”)
(2)用久后,电源电压U会减小,报警时CO最小浓度比设定值   。(填“高”或“低”)
(3)为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向   。(填“上移”或“下移”)
【答案】(1)BD之间
(2)高
(3)上移
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据题目描述,结合图片确定电铃报警时衔铁的位置即可;
(2)根据欧姆定律分析报警时总电阻的变化,进而确定压敏电阻的阻值变化,最后确定CO浓度的变化。
(3)报警时通过电路的电流大小不变,即总电阻不变,根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化即可。
【解答】(1)当CO浓度增大时,气敏电阻的阻值减小,那么总电阻减小,而总电流增大,电磁铁的磁场变强,将衔铁吸下来,接通BD所在的电路而报警,因此电铃应该接在BD之间。
(2)用久后,电源电压U会减小,而报警时的电流不变,根据U=IR可知,此时总电阻减小,即压敏电阻的阻值减小,则CO浓度比设定值高。
(3)报警时通过电路的电流大小不变,即总电阻不变,当CO浓度降低时,气敏电阻的阻值增大,根据R总=R1+R2可知,R2的阻值要减小,即滑片向上移动。
23.(2022八下·苍南竞赛)在“制作自动保温器”的项目化活动中,小明设计了如图甲所示自动保温电路图。其工作 原理为:当工作电路接通电源,处于保温器内的电热丝工作,双金属片 AB 受热逐渐向一 侧弯曲;当保温器内温度达到设定值时,双金属片 (阻值忽略不计) 与导体 C 接触,控制 电路中衔铁被吸下,使得工作电路自动断开, 电热丝停止加热。温度降低到一定值后,双 金属片与C 脱离,电热丝重新加热。
(1)当双金属片与导体C接触时,控制电路中的灯L亮度的变化情况是   。
(2)如图乙所示为不同长度的黄铜片和康铜片升高相同温度后的长度变化情况。小明欲用这两 种金属来制作双金属片 AB ,则金属片 A 应选择两种材料中的   。
(3)小明想提高自动保温器的设定温度,下列方法可行的是 。
A..滑动变阻器滑片左移 B.减少电磁铁线圈匝数
C.减小控制电路的电压 D.将导体C适当远离双金属片
【答案】(1)熄灭
(2)黄铜
(3)B;C;D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据电路的连接方式分析灯泡亮度的变化;
(2)根据材料的膨胀性能的大小分析;
(3)要想提高自动保温器的设定温度,需要电热丝工作更长的时间,根据电路的连接方式分析采取的方法。
【解答】(1)当双金属片与导体C不接触时,灯泡、电磁铁、滑动变阻器串联接入电路中,此时通过灯泡有电流,灯泡会发光;当双金属片与导体C接触时,灯泡的两端被导线相连,灯泡被短路,不发光,所以灯泡此时会熄灭;
(2)由图可知,1m长的康铜膨胀后变为1.19m,则2m长的康铜膨胀后变为2.38m,而2m长的黄铜膨胀后变为2.3m,由此可知,同样长度的黄铜和康铜升高相同温度时,康铜膨胀的长度要大,双金属片相同受热情况下往黄铜方向弯曲。为了使金属片向左弯曲,所以黄铜在左边,即A的材料为黄铜;
(3)要想提高自动保温器的设定温度,则需要电热丝工作更长的时间,此时需要减小通过电磁铁的电流或使电磁铁的磁性减弱;
A.滑动变阻器滑片左移,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,电路中的电流变大,故A错误;
B.电磁铁磁性的大小与线圈的匝数、电流的大小有关,所以可以减少电磁铁线圈匝数,故B正确;
C.减小控制电路的电压,根据欧姆定律可知,通过电磁铁的电流会变小,故C正确;
D.将导体C适当远离双金属片,只有当双金属片的温度更高时才能与C接通,会提高自动保温器的设定温度,故D正确;
故选BCD。
24.小云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,绿灯亮,警铃不响;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,红灯亮,同时警铃响。图甲中继电器的供电电压U1为3 V,工作电路供电电压U2为220 V,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或等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)电磁继电器利用了电流的   效应;由图乙可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻的阻值为   Ω。当环境温度升高时,热敏电阻的阻值将   ,继电器的磁性将   (后两空均填“增大”“减小”或“不变”)
(2)请计算说明环境温度在什么范围内时警铃报警/
【答案】(1)磁;120;减小;增大
(2)解:当线圈中的电流I=50 mA=0.05 A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警。
由I=
可得,控制电路的总电阻R总= =60Ω。
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知:热敏电阻R=R总-R0=60Ω-30Ω=30Ω。
由题图乙可知,此时t=80℃ ,所以,当温度t≥80C时,警铃报警。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)根据电磁继电器的工作原理解答。根据图乙,确定20℃时热敏电阻的阻值。根据图乙确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律,再根据欧姆定量确定电流变化,最后确定继电器的磁场强度变化。
(2)首先根据 计算出控制电路的总电阻,再根据串联电路的特点 R=R总-R0 计算出热敏电阻的阻值,最后根据图乙确定对应的温度范围。
25.电磁继电器是一种利用   来控制工作电路的   ,可以实现利用   和   电路的通断来控制   和   电路的通断。
【答案】电磁铁;自动开关;低电压;弱电流;高电压;强电流
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】根据电磁继电器的定义和结构分析解答。
【解答】电磁继电器是一种利用电磁铁来控制工作电路的自动开关,可以实现利用低电压和弱电流电路的通断来控制高电压和强电流电路的通断。
三、解答题
26.(2022八下·滨江期末)小滨利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω。
回答下列问题:
(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请判断灯   (填 “L1”或“L2”)是红灯。
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,用此装置报警,R的阻值应调节为多少?(g=10Nkg,要求写出计算过程)
(3)如果要求禁止质量更小的车辆通行,应该如何改动报警装置的控制电路?(写出一种方法即可)
【答案】(1)L2
(2)当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时,
车对水平地面的最小压力:F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N,
由图象可知,此时的输出电压:U=1V,
由欧姆定律可知电路总电阻:,
那么电阻R的阻值:R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω;
(3)要求禁止质量更小的车辆通行,此时车辆对传感器的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据可知,电路中的电流变小。由于吸合电流不变,则需要增大电路中的电流,采取的方法有:减小R接入电路的电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)分析超载和不超载时,衔铁的位置及两盏灯的亮暗情况得出结论。
(2)车对水平地面的压力等于它的重力,由图象求出压力传感器的阻值,然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值。
(3)要求禁止质量更小的车辆通行,此时的压力变小,压力传感器输出的电压U就越小,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,最后根据吸合电流不变,分析电阻R的阻值变化即可。【解答】(1)根据乙图可知,当压力增大时,传感器输出电压增大,则通过电磁铁的电流增大,磁场变强。根据甲图可知,车辆不超载时,衔铁接上端,L1亮;车辆超载时,衔铁被吸合,衔铁接下端,L2亮,由题意知,L1是绿灯,L2是红灯。
27.(2022八下·安吉期末)如图甲所示,某恒温箱的工作电路由工作电源、电热丝等组成,其电路通断由控制电路控制,控制电路由20V的低压电源、电磁继电器( 线圈电阻不计)、热敏电阻R1 (安装在恒温箱内)、可变电阻器R2开关等组成,R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示。调节可变电阻器使得R2=110Ω,闭合开关,当恒温箱内温度升高到50℃时,由于电磁继电器的作用,工作电路被断开,电磁继电器的线圈电阻忽略不计,请回答下列问题:
(1)从电路安全来看,工作电路中交流电源的火线应该接    端(选填“a”或“b”)接;
(2)调节可变电阻器使得R2=170Ω,恒温箱内温度最高能达到多少度?
(3)若要调低恒温箱的设定温度,应将可变电阻器R2的阻值适当   (选填“调大”或“调小”)。
【答案】(1)a
(2)当温度达到50℃时,热敏电阻的阻值为90Ω,、
则电磁铁吸合时的总电阻:R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω;
当电磁铁吸合断开工作电路时,需要的电流大小不变,即总电阻不变,
当可变电阻器使得R2=170Ω时,热敏电阻:R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω;
根据图乙可知,此时温度为130℃。
(3)调小
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)在家庭电路中,为了用电安全,开关应该接在火线和用电器之间;
(2)当电磁铁吸合断开工作电路时,需要的电流大小不变,即总电阻不变,根据R总=R2+R1计算即可。
(3)首先根据图乙确定温度降低时热敏电阻的阻值变化,再根据R总=R2+R1分析可变电阻器R2的阻值变化。
【解答】(1)根据图甲可知,a端与电磁继电器控制的开关直接相连,因此a应该为火线。
(2)当温度达到50℃时,热敏电阻的阻值为90Ω,、
则电磁铁吸合时的总电阻:R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω;
当电磁铁吸合断开工作电路时,需要的电流大小不变,即总电阻不变,
当可变电阻器使得R2=170Ω时,热敏电阻:R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω;
根据图乙可知,此时温度为130℃。
(3)当恒温箱的温度降低时,根据图乙可知,此时热敏电阻的阻值增大,根据R总=R2+R1可知,为了保持总电阻不变,此时可变电阻器R2的阻值要减小。
28.(2022八下·吴兴期末)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,图甲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6V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25mA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200Ω。
(1)图甲中应将 b 端与    端相连;
(2)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多少?
(3)若要提高启动温度,Rp接入电路的阻值应该怎么调节?并简要说明理由。
【答案】(1)c
(2)由图可知,当温度为60℃时,Rt的阻值为70Ω
此时控制电路的总电阻R=U/I=6V/0.025A=240Ω
由串联电路的电阻规律,滑动变阻器接入的电阻为RP=R-Rt=240Ω-70Ω=170Ω
(3)向左调节(或增大滑动变阻器连入的电阻值)。因为若要提高启动温度,热敏电阻的阻值将减小,为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为25mA,根据欧姆定律就要增大滑动变阻器连入的电阻值,即Rp的阻值必须变大。
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律,据此判断温度升高到一定程度时控制电路电流的大小变化,进而确定电磁铁磁场强弱变化,弄清衔铁的位置改变和此时的工作状态即可。
(2)根据图乙确定60℃时热敏电阻的阻值,然后根据公式计算出此时的总电阻,最后根据 RP=R-Rt 计算变阻器接入的阻值即可。
(3)电磁铁吸合时的磁场强度保持不变,即通过控制电路的电流大小不变,根据可知,控制电路的总电阻保持不变。温度升高时热敏电阻阻值减小,然后根据 RP=R-Rt 确定变阻器的阻值变化即可。
【解答】(1)根据图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。当温度升高到一定程度时,控制电路的电流增大,电磁铁磁场增强,将衔铁吸下来,接通C所在的电路。由于此时制冷系统启动,因此应该将b端与c端相连。
29.(2022八下·浦江月考)小明乘电梯时,发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究,并设计了以下探究实验,如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小,压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示:
(1)图片中 R0的作用是   。
(2)分析图乙I﹣F图像可知:压敏电阻Rx受到的压力增大时,通过它的电流也增大,Rx的阻值   (选填“变大”“变小”或“不变”);当压力增大到一定程度时,触点K与   接触,电铃响,实现自动报警。
(3)某电梯超载报警的Rx﹣F图像如图丙所示,空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力,当压力F2=1×104N时,电梯报警,则此电梯限载   人。(设每人质量约为50kg)
【答案】(1)保护电路
(2)变小;B
(3)11
【知识点】欧姆定律及其应用;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)根据图乙可知,当压敏电阻受到的压力增大时,通过控制电路的电流会增大。如果电流太大,那么会烧毁电源和用电器,而将定值电阻R0串联在其中,可以保证通过电流不会太大。
(2)根据“电流与电阻的反比关系”分析Rx的阻值变化。根据图甲确定衔铁的运动方向,从而确定触点的接触情况。
(3)根据图丙,确定能够承载的人的总重力,然后再除以人的体重得到电梯限载的人数。
【解答】(1)图片中 R0的作用是保护电路。
(2)分析图乙I﹣F图像可知:压敏电阻Rx受到的压力增大时,通过它的电流也增大,根据“电流与电阻的反比关系”可知,此时的总电阻变小,即压敏电阻Rx的阻值变小。
当压力增大到一定程度时,电磁铁的磁场增大到一定程度时,衔铁被吸下来,触点K与B接触,电铃响,实现自动报警。
(3)根据图丙可知,当电梯空载时,电梯的重力等于此时压敏电阻受到的压力,即G=4000N。
当电梯满载时,压敏电阻受到的压力等于电梯和人的总重力,即G总=1×104N。
那么电梯报警时,承载的人数为:;
那么电梯限载的人数比12少一个,即为11人。
30.完成以下作图:
(1)超市里的自动扶梯,有乘客时运行较快,无乘客时为了节能运行较慢。利用电磁继电器可以设计这样的电路,请按照要求用笔画线代替导线将图甲中的控制电路和工作电路连接完整。其中R1是压敏电阻(受到压力时阻值小;不受压力时阻值大),R2是限流电阻。
(2)在图乙中,用笔画线代替导线,连接能使电铃正常工作的实物图。
【答案】(1)解:如图所示
(2)解:如图所示
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)自动扶梯的速度发生改变,即电动机的转速发生改变,其实就是电路的总电阻发生改变。根据甲图可知,其实就是有乘客时,压力增大,电阻变小,电流变大,电动机转速加快。没有乘客时,压力减小,电阻增大,电动机转速减小。而这两个状态可以通过电磁继电器的控制实现,据此设计即可。
(2)根据乙图可知,当电磁铁中有电流经过时,衔铁被吸合,小锤会敲击铃盖发声。此后,要立即切断电路,电磁铁失去磁性,衔铁回归原来位置。这时电路再次接通,衔铁再次被吸下来敲击铃盖。如此循环往复即可,据此设计电路。
【解答】(1)①将左边的电池、电阻R2和电磁铁串联起来;
②将右边电源的左边连接在衔铁上,再将电动机连接在在面的静触点上。
③将电阻R1与上面的静触点连接,另一端也连接在下面的静触点上即可,如下图所示:
(2)电路从电源正极出发,依次经过开关,上面的触点(铁钉),A点,最后与电磁铁连接,回到负极即可,如下图所示:
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