浙教版科学八年级下册 第3节 电磁铁的应用（电磁继电器）专题训练【word，含答案】

电磁继电器
1.无土栽培是用营养液来培养植物，此方法被广泛用于现代农业。
为了满足植物根的呼吸需求，每隔一段时间需要往营养液中充入空气。小乐设计了如图所示的自动供氧电路，定时开关Ｋ每隔一段时间自动闭合，闭合后，增氧机工作。请用笔画线将电路原理图连接完整。（要求：连线不能交叉）
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.小陶设计了一种“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忽略不计．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（甲）图的电路连接完整．
（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将增强，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？
3. 有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R0的电热丝组成．通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来．求
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整．
（2）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会______（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值______ （选填“变大”或“变小”）；
（4）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50Ω时，恒温箱内的温度是多少？
4.小柯在医院看到一个自动输液报警器，如图甲所示。闭合开关，当输液报警器处输液管中有药液流过时，绿灯亮；无药液流过时，电铃报警。小柯运用所学知识自己设计了一个类似的自动输液报警器，如图乙所示。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丙。控制电路电压为6伏，线圈的电阻不计。当其中的电流大于等于30mA时，衔铁被吸下。
（1）调试好电路，闭合开关S1和S2 ， 当无药液流过时，压敏电阻上受到的压力减少，阻值________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，铃响报警。
（2）小柯设定当压敏电阻受到小于1牛的压力时，铃响报警，求接入电路的滑动变阻器的阻值。
（3） 但是，小柯在调试时发现无论输液管中有无药液流过都会发出警报。请写出出现这种情况的一种可能的原因。________。
5．我国日前的动车上均安装了烟雾报警器，一旦有吸烟，列车上的烟雾报警系统就会报警，列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后，自行设计了一只“烟雾报警器”，电路如图。该报警器由“控制电路和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=1592)、电源U=6V开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路:当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。
(1)根据报警器的工作原理判断，电铃应接在(填“甲”或“乙”)处。
(2)闭合电键S，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上
6.小强利用压力传感器、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。他了解到这种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。
　　
（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。请你判断灯（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，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？（g取10N/Kg）
（3）当R=0时，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？
7.如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）这一自动控制装置的基本结构其实是一个
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？（要有计算过程）
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，计算控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可 行的调节方案。　　
8．PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。
(
t
/
℃
R/
Ω
0
100
300
)PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，下图为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为℃。
（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻，使其温度降低。反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
（3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将下图所示的电路连接完整。
(
PTC电阻
指示灯
警铃
)
你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可）
参考答案
1.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　
2. (1)减小
(2)如图
(3)R总=U/I=6V/0.03A=200Ω 查表可知，当Fn=800N时，R1=80Ω，
所以R2=R总-R1=200Ω-80Ω=120Ω
答：所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为120Ω。
3. （1）如图
（2）变小 （3）变大 （4）50℃
4.（1）较小；（2）150Ω；（3）电磁铁线圈的匝数太少
5．(1) 甲 (2)4cd
6.（1）L2
(2)压力F = G = mg = 2×104kg ×10N/kg = 2×105N 由图像可知，此时对应的电压为l.0V
控制电路中的总电阻R总＝U/I=1V/0.02A=50Ω, 则R = R总－R线圈 =50Ω－20Ω =30Ω
(3)当R调为0时，输出电压最小，最小电压U0= I R线圈= 0. 02A ×20Ω = 0.4V
由图像可知，此时对应的压力为8.0 ×104N ，故车辆的最小重力为8.0 ×104N。
7.电磁继电器 25℃ 30Ω 可以将左边电源改为可调压电源
8．100；增大；控制电路的电池长时间工作，电流减小，磁性减弱，可能造成误动作。控制电路部分始终耗电、
(
1
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