浙教版2022-2023学年第二学期八年级科学课课练：1.3电磁铁的应用【word，含解析】

1.如图可以说明巨磁电阻的特性。闭合开关S1、S2，并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，下列说法中不正确的是（　　）
A．电磁铁右端为S极
B．巨磁电阻的阻值随磁场增强而变大
C．巨磁电阻的阻值随磁场增强而变小
D．电磁铁磁性增强
2.如图是一种水位自动报警的原理图；当水位低于A点时，工作电路中绿灯亮；水位到达A点时，衔铁被吸下，工作电路中红灯亮。当某次水位超过A点时，由于电磁铁磁性太弱，衔铁没有被吸下，为了能正常报警，下列做法中合理的是（　　）
A．增加工作电路电压
B．减小控制电路电压
C．保持线圈中电流不变，增加电磁铁线圈的匝数
D．保持衔铁位置不变，增加控制电路中弹簧的拉力
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电路图，关于它的说法正确的是（　　）
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．如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁上端为S极，触点B与C断开，汽车启动
B．电磁铁上端为S极，触点B与C接通，汽车启动
C．电磁铁上端为N极，触点B与C断开，汽车启动
D．电磁铁上端为N极，触点B与C接通，汽车启动
5．疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机工作（门打开），警示灯不亮；②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机不工作且警示灯亮起；③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机不工作且警示灯不亮。如图所示电路设计符合要求的是 （　　）
A． B．
C． D．
6.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220V交流电，当其正常时，两盏标有“6V”灯泡不发光；外部电路停电时，两盏标有“6V”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
7.下列有关电铃（如图）说法正确的是（ ）
A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
8.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
9.如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时, 电磁铁左端为_________极。在使用中发现,当温度达到设定值时, 电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为________________(任写一种) 导致工作电路没有接通。
10．梅雨季节，空气潮湿，路面湿滑，为保证师生通行安全，好学的英英同学设计了如图乙警示灯的模拟电路。
（1）在电路中串联一个湿敏电阻，当湿度变大，电流高达一定程度时警示灯才发光，因此应选择图甲中的_______（填“R1”或“R2”）湿敏电阻；
（2）为了提高警示效果，要求警示灯能亮暗闪烁，湿敏电阻应连接在图乙的_______（填“A”或“B”）位置。
11．丽水市已经有旧小区加装了电梯，解决老年人的出行困难。出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小（如图乙所示），控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，当电磁铁线圈电流增大至20毫安时，衔铁被电磁铁吸住，电铃发出警报声，电梯超载。
（1）从乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，受到的压力F为 　5000　牛；
（2）根据要求将图甲的工作电路连接完整；
（3）已知控制电路的电源电压U为8伏，保护电压R1为200欧。若该电梯厢内乘客总质量为800千克时，通过计算说明电梯是否超载。（电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计）
12．如图为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的制冷自动控制装置，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）请说明该制冷自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，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。
13.小明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，指示灯亮；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，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，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等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为________Ω，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________，继电器的磁性将________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）；
（3）图甲中线圈下端P的磁极是________极（选填“N”或“S”）。
14.物理学中，用磁感应强度（用字母 B 表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是 T），磁感应强度 B 越大表明磁场越强；B=0 表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为6V，R 为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻 R；磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
（1）当图甲 S1 闭合，图乙 S2 断开时，磁敏电阻 R 的阻值是________Ω，则此时电流表的示数 为________mA 。
（2）闭合 S1 和 S2 ， 图乙中滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻 R 的阻值变________，电磁铁的磁感应强度变________。
（3）闭合 S1 和 S2 ， 图乙中滑动变阻器的滑片 P 保持不变，将磁敏电阻 R 水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离 L、对应的电流表示数 I 及算出的磁感应强度 B 同时记录在下表中。请计算当 L=5cm 时，磁敏电阻 R 所在位置的磁感应强 度 B=________T 。
L/cm 1 2 3 4 5 6
I/mA 10 12 15 20 30 45
B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20
（4）综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而________；离电磁铁越远，磁感应强度越________。
15.图甲为热敏电阻的R—t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________ 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。
答案及解析
1.B
【解析】A．闭合开关S1后，电磁铁线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A正确，不符合题意；
BC．由于指示灯变亮，则说明指示灯所在电路电流变大，所以巨磁电阻的阻值变小。所以据此电阻随磁场的增强而变小，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，由欧姆定律可知，线圈中的电流增大，则电磁铁的磁场增强，故D正确，不符合题意。
2.C
【解析】AB．衔铁没有被吸下来，则说明电磁铁的磁场太弱。要增大电磁铁的磁场强度，可以增大通过的电流，根据U=IR可知，即增加控制电路的电压，故AB不符合题意；
C．如果电流不变，那么可以增加线圈匝数，故C符合题意；
D．根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，电磁铁的吸引力较小，即它和力臂的乘积较小，也就是弹簧拉力和力臂的乘积较大，因此可以减小弹簧的拉力，故D不符合题意。
3．C
解：据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用；
故选：C。
4．D
解：（1）当钥匙插入钥匙孔并转动时，电路接通，电磁铁中的电流是从下边导线流入的，根据安培定则可以判断出电磁铁的上端为N极；
（2）当电磁铁电路接通时，电磁铁具有磁性，将上边的触点A吸下，使BC触点接通，电动机工作，进而汽车启动。
故选：D。
5．B
解：由题意可知，当S1、S2同时闭合时，电动机M才能工作；当S1断开、S2闭合时，警示灯才亮；只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作。
A．当S1、S2均断开时，警示灯亮起，与以上分析不符，故A错误；
B．当S1、S2同时闭合时，电动机M工作，警示灯不亮；当S1断开，S2闭合时，警示灯亮，电动机M不工作；只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作，与分析符合，故B正确；
C．当S1、S2同时闭合时，电动机M工作，警示灯不亮；当S1断开，S2闭合时，警示灯不发光，电动机M不工作，与分析不相符，故C错误；
D．当S1断开，S2闭合时，警示灯亮，与分析不符，故D错误。
故选：B。
6.B
【解析】A、当外部电路停电时，电磁铁所在电路停止工作，故A错误；B、电磁铁通电时，弹簧发生形变，具有弹性势能，故B正确；C、当电路断开时，电磁铁没有磁性，故C错误；D、C点应该和触点A相连，这样才能保证外部电路停电时，两盏标有“6V”灯泡发光，故D错误。故选B
7.D
【解析】A、电铃内部有一个电磁铁，则电铃的工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B、开关闭合后，电磁铁吸引衔铁，小锤击打到铃碗，此时衔铁与上面触点分开，使电路断开，则电磁铁失去磁性，故B错误；
C、要使铃声响度大一些，应使小锤敲击铃碗的力增大，电磁铁的磁性应增强，在线圈匝数不变时，电路中电流应增大，所以应增加电源电压，故C错误；
D、由图知，滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，则电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
8. C
【解析】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。
9.S(或南) 控制电路电源电压太小(合理即可)
【解析】由安培定则可知，电磁铁左端为S极；
图中装置由两部分电路组成，左侧为控制电路，右侧为工作电路，两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用。左端电路的控制要点在于水银柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引。当温度升高到设定值时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，由于电磁铁磁性的大小与电流大小和匝数多少有关，如果电源电压太小，使得电流较小，磁性较小，则电磁铁吸引不动衔铁，工作电路不会工作。
10． R2 B
【解析】（1）根据题意可知，当湿度变大时，电流越大，由欧姆定律可知，湿敏电阻随湿度的增加而减小。由图甲知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小，因此选择图甲种R2为湿敏电阻。
（2）由图乙知，当空气潮湿（湿度大），能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据可知，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在B位置时，会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现此现象，因此湿敏电阻应连接在图甲的B位置。
11．解：（1）从乙图可知，当压敏电阻R2为800欧时，其受到的压力F为5000N；
（2）由题知，电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，电梯电机断路停止工作，电铃接通电源发出警报声，电路连接图如下：
（3）控制电路中的设定电流为20mA，由欧姆定律得，控制电路超载时的总电阻为：R总400Ω，控制电路中两电阻串联，由串联电路中的电阻规律知：R总＝R1+R2，则R2＝R总﹣R1＝400Ω﹣200Ω＝200Ω，由图乙知，R2＝200Ω时，电梯的载重为9000N，当该电梯厢内乘客总质量为800千克时，电梯厢内乘客总重力为：G＝mg＝800kg×10N/kg＝8000N＜9000N，说明电梯没有超载。
故答案为：（1）5000；（2）见解析；（3）电梯没有超载。
12．解：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制；
（2）电路启动时的总电阻，
此时热敏电阻的阻值：R热＝R总﹣R0＝400Ω﹣10Ω＝390Ω，
此时的启动温度是25℃。
（3）由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω，
因为电路启动时的总电阻为400Ω，
则电路中还应串联的电阻：R′＝R热＝R总﹣R热′﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。
（4）当空调启动时，电磁铁的磁场强度是一定的。当启动温度不同时，总电阻不同，则总电流会发生改变，为了保持磁场强度不变，可以改变电磁铁的线圈匝数。根据U＝IR可知，当总电阻发生改变时，还可以改变控制电路的电压，从而保证电流不变，保证电磁铁的磁场强度不变。
答：（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。
（2）计算说明该空调的启动温度是25℃。
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
（4）改变电磁铁的线圈匝数（改变控制电路的电压）。
13.（1）70Ω；减小；增大（2）B；A（3）S
【解析】（1）根据图乙可知，当环境温度为40°时，热敏电阻的阻值为70Ω；当环境温度升高时，热敏电阻阻值变小，总电阻变小而总电流变大，继电器的磁性增大；
（2）当线圈中电流大于等于50mA时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下来与B接通，这时警铃报警，因此C接线柱必须与B相连，而指示灯的接线柱D与接线柱A相连；
（3）线圈上电流方向向右，右手握住螺线管，四指指尖向右，大拇指指向上面，所以电磁铁的上面是N极，下面P端是S极。
14.（1）100；60（2）大；强（或大）（3）0.4（4）增大（或变强）；小（或弱）
【解析】（1）由图象知，图乙 S2 断开时，R没有磁性，即B=0T，由图丙可知此时R=100Ω，根据欧姆定律可得
（2）图甲中电流表的示数逐渐减小而电压保持不变，所以根据欧姆定律判断可知磁敏电阻 R 的阻值变大；由图丙可知，当磁敏电阻 R 的阻值变大时，磁感应强度变强；
（3）由表可知当L=5cm 时，电流表示数 为30mA，此时电压是6V，根据欧姆定律可得 ， 由图丙可知此时B=0.4T；
（4）综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而增大；离电磁铁越远，磁感应强度越小。
15.（1）90
（2）A、B端
（3）由图甲可知100℃时，R=50Ω，控制电路电流I= = =0.03A=30mA，∴恒温箱加热器处于不工作状态。
（4）变大
【解析】（1）根据甲图可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω；
（2）当线圈中电流小于28mA时，衔铁没有被吸下来，而是接通AB所在的电路，此时加热器正在工作，因此恒温箱的加热器应该接在AB端。
（3）由图甲可知100℃时，热敏电阻R=50Ω，
控制电路的总电阻；
控制电路电流 ，
则恒温箱加热器处于不工作状态。
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，热敏电阻的阻值减小，所控制的恒温箱内的最高温度将变大。
1.3电磁铁的应用