浙教版八下 1.3电磁铁的应用 随堂练习（含解析）

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浙教版八下 1.3电磁铁的应用 随堂练习
一、单选题
1．电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（ ）
A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态
B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮
D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作
2．为解决开水烫口的问题，小敏设计了高温报警器，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小。要求报警器在超过55℃时报警并亮红灯；温度未超过55℃时不报警并亮绿灯。下列符合要求的高温报警器装置原理图为（　　）
A． B．
C． D．
3．为防止大棚内CO2浓度过高，兴趣小组设计了报警电路，当CO2浓度超过设定值时，红灯亮，反之不亮。其中气敏电阻Rx的阻值随CO2浓度的增大而减小。下列电路中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示的设备或电器中，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
5．磁悬浮列车是现代高科技的应用，下列说法中不正确的是(　　)
A．通过列车底部、下方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮
B．使列车悬浮的不是电磁铁，而是磁性超强的磁石
C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而车体与轨道间阻力小
D．列车悬浮行驶时，无震动，运行平稳
6．如图是一种名为“铁钉桥”的游戏，它是利用左右两块电磁铁将数枚细铁钉搭建而成，下列说法正确的是（　　） 21教育名师原创作品
A．“铁钉桥”利用了异名磁极相互吸引
B．被磁化后的“铁钉桥”中间磁性最强
C．电磁铁断电后“铁钉桥”不会倒塌
D．改变电磁铁电流方向“铁钉桥”会倒塌
二、填空题
7．磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪，它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中，给人以奇特新颖的感觉和精神享受。磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，通电后相当于电磁铁。金属线圈与球体中的磁铁相互　 　 （吸引/排斥），使球体受力平衡，从而悬浮于空中。磁悬浮地球仪是利用丹麦科学家奥斯特发现的电流的　 　 效应工作的。当磁悬浮地球仪停止工作时，在“拿开球体”和“切断电源”之间应先选择　 　 。21cnjy.com
8．小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯 上时电梯运动又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值发生变化，则电磁铁的磁性变　 　 (选填"强”或“弱”，衔铁与触点　 　(选填"1"或“2")接触， 电动机的转速变　 　 (选填“大"或小”)。由此可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而　 　。
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9．如图所示是小金设计的车库积水自动报警器，由控制电路和工作电路两部分组成。车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，控制电路接通，电磁铁通电，具有磁性，把衔铁吸下，电铃发出声音。
（1）控制电路中电磁继电器相当于电路元件中的　 　；
（2）在调试过程中发现，车库有积水时，电铃并没有发出声音，下列调整措施可行的有 （填字母编号）【来源：21cnj*y.co*m】
A．增大电源甲的电压 B．抽出铁芯 C．升高衔铁的高度
10．如图所示，虚线框中是电磁继电器的结构示意图，衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧始终处于　 　(填“拉伸”或“压缩”)状态。电磁继电器是利用　 　来控制工作电路的一种开关。它的工作原理：当控制电路开关闭合时，电磁铁　 　，把衔铁吸下来，使动触点与静触点接触，工作电路闭合；当控制电路开关断开时，电磁铁失去　 　，　 　把衔铁拉起来，工作电路　 　。
三、解答题
11．如图所示，是小明设计的一种磁悬浮列车的结构示意图。在图中标出正在运行时轨道线圈中线圈的N、S极，车身线圈中电源的正、负极。2-1-c-n-j-y
四、综合说理题
12．在道路上，闯红灯拍照设备随处可见，这种设备工作室会拍摄在路口指示灯为红灯时，开过道路的车的照片。其工作原理图如下，已知光控开关接收到红灯发出的光时，会自动闭合，
压力开关受到机动车的压力时会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄。请根据所学学知识解释其工作原理。
答案解析部分
1．B
（1）根据电磁铁有无磁性分析门锁的工作状态；
（2）（3）根据安培定则判断电磁铁的极性，再根据磁极之间的相互作用判断；
（4）电磁铁的磁场方向与电流方向有关，据此分析是否影响门锁的控制作用即可。【解答】当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确不合题意；
当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误符合题意，C正确不合题意；
更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确不合题意。
故选B。21·cn·jy·com
2．C
分析各个选项中的电路，哪个符合题目描述的功能，哪个就是正确选项。
【解答】当温度升高时热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁的磁场变强，衔铁被下来。
A.此时接通绿灯所在的电路，即绿灯发光，故A不合题意；
B.无论衔铁在什么位置，红灯都会发光，与题意不符，故B不合题意；
C.此时红灯发光，电铃报警，与题意相符，故C符合题意；
D.无论衔铁在什么位置，电铃都会发声，与题意不符，故D不合题意。
故选C。21·世纪*教育网
3．A
分析各个选项中电路的工作状态，哪个与题目描述相同，哪个就是正确选项。
【解答】A.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时，通过电磁铁的电流增大，而电磁铁的磁场增强，将衔铁吸下来，接通红灯所在的电路，从而红灯亮而报警，故A正确；
B.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时，通过电磁铁的电流增大，而电磁铁的磁场增强，将衔铁吸下来，断开红灯所在的电路，从而无法报警，故B错误；
C.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时，通过电磁铁的电流增大，而电磁铁的磁场增强，将衔铁吸下来，此时将电磁铁和红灯短路，无法实现报警，故C错误；
D.无论二氧化碳的浓度怎样变化，始终有电流经过红灯，即始终处于报警状态，故D错误。
故须按A。www.21-cn-jy.com
4．B
分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后，电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，敲击电铃发声。同时，衔铁与上面的接线柱分离，则电路断开，此时电磁铁的磁场消失，衔铁再次回到原来位置从而接通电路。如此循环往复，实现不断的敲击，故A不合题意；
B.电熨斗的主要工作部分为发热电阻，与电磁铁无关，故B符合题意；
C.通电后，电磁铁产生磁场，将垃圾中的铁吸引起来。到达预定位置后，断开电路，电磁铁磁性消失，铁片下落，故C不合题意；
D.通电后，电磁铁产生磁场，将钢材吸引起来。到达预定位置后，断开电路，电磁铁磁性消失，钢材下落，故D不合题意。
故选B。【版权所有：21教育】
5．B
对题目的四个选择项进行逐个分析，结合其中所涉及的物理知识进行判定，然后得到答案。
【解答】A、列车的悬浮是利用列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥，达到减小两者之间的摩擦阻力，从而可以提高车速．故正确但不符合题意；
B、使列车悬浮的是电磁铁，而不是磁性超强的磁石，故错误符合题意；
C、列车在悬浮状态下行驶，车体与轨道分离，因而车体与轨道间阻力小，故正确不符合题意；
D、列车的悬浮，即车轮与车轨间的摩擦力完全消失，所以车体与轨道间无阻力、无震动，运动平稳，故正确但不符合题意。www-2-1-cnjy-com
故答案为：B
6．A
根据磁极之间的相互作用规律和电磁铁的特点分析判断。
【解答】铁钉本身没有磁性，但是接触或靠近电磁铁后被磁化，则每个铁钉都变成一个小磁体。根据“异名磁极相互吸引”可知，铁钉桥相连的铁钉肯定都是异名磁极，故A正确；
整个铁钉桥相当于一个大的条形磁铁，而条形磁铁中间磁性最弱，故B错误；
电磁铁断电后，磁场消失，所有铁钉的磁场也会消失，则“铁钉桥”会倒塌，故C错误；
改变电磁铁的电流方向，它的磁场方向会发生改变，铁钉桥的磁极方向也会发生改变，但是对铁钉的磁化没有影响，即不会倒塌，故D错误。
故选A。21*cnjy*com
7．排斥；磁；拿开球体
①从图可知：球体与底座是相互分离的，故可判断球体与底座是相互排斥的；
②电磁铁是利用电流的电磁效应工作的；
③如果先切断电源，电磁铁失去磁性，地球仪在重力作用下会落下来，没有保护措施会把地球仪摔坏。
【解答】①因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的；
②磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的电磁效应工作的；
③当磁悬浮地球仪停止工作时，应先“拿开球体”再“切断电源”，防止地球仪在重力作用下会落下来而摔坏。【来源：21·世纪·教育·网】
故答案为： 排斥 磁 拿开球体
8．强；2；大；减小
根据电梯的速度变化确定电动机转速变化，根据转速变化确定通过它的电流大小变化，进而确定衔铁的位置变化，最终弄清电磁铁的磁场强弱变化。
【解答】根据图片可知，当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，则电磁铁的磁性变强，衔铁与触点2接触， 电动机的转速变大。由此可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小。【出处：21教育名师】
9．开关⑵在调试过程中发现，车库有积水时，电铃并没有发出声音，下列调整措施可行的有 （填字母编号） A. 增大电源甲的电压 B. 抽出铁芯 C. 升高衔铁的高度A.
（1）开关
（2）A
（1）在电路中，电源提供电能，用电器消耗电能，导线输送电能，开关控制电路通断。
（2）根据图片可知，当车库内有积水时，电路接通，电磁铁产生磁场，此时没有将衔铁吸下来接通电铃报警，可能是磁场太弱所致，据此分析解答。
【解答】（1）控制电路中电磁继电器是控制工作电路通断的，相当于开关。
（2）根据图片可知，当车库内有积水时，电路接通，电磁铁产生磁场，此时没有将衔铁吸下来接通电铃报警，可能是磁场太弱所致。
A.增大电源甲中的电压，可以增大通过电磁铁的电流，从而增强磁场，故A符合题意；
B.抽出铁芯，会使电磁铁的磁场更弱，故B不合题意；
C.升高衔铁的高度，则电磁铁对衔铁的吸引力会更小，故C不合题意。
故选A。
10．拉伸；电磁铁；有磁性；磁性；弹簧；断开
（1）弹簧的形变方向总是与弹力方向相反；
（2）根据电磁铁的定义和工作过程分析解答。
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【解答】（1）根据图片可知，弹簧对杠杆的拉力向下，则它形变的方向向上，即弹簧处于拉伸状态。
（2）电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。它的工作原理：当控制电路开关闭合时，电磁铁有磁性，把衔铁吸下来，使动触点与静触点接触，工作电路闭合；当控制电路开关断开时，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，工作电路断开。21教育网
11．
通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。
【解答】根据右手螺旋定则，正在运行时轨道线圈中线圈靠近车身线圈一端为N极，另一端为S极。所以车身线圈靠近轨道线圈一端为N极，由此判断电流方向和电源正负极。
故答案为：
12．解：光控开关在红灯时闭合，压力开关受到压力闭合，电磁铁通电产 生磁性，工作电路接通，摄像头工作拍摄，
电磁铁有无磁性是控制摄像系统是否工作的关键。而电磁铁有无磁性由光控开关和压力开关共同决定，分析两个开关对电磁铁的控制，然后再描述电磁铁对摄像系统的控制即可。
【解答】光控开关在红灯时闭合，压力开关受到压力闭合，电磁铁通电产 生磁性，工作电路接通，摄像头工作拍摄，
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