2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计7.4.电磁继电器（有解析）

2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计7.4.电磁继电器
知识点1　认识电磁继电器
1.如图为某电磁继电器的工作原理图,开关S闭合时,电磁铁
　　　　(有/无)磁性,　　　　(电灯/电铃)通电工作。
知识点2　电磁继电器与自动控制
2.【跨学科·物理学与日常生活】(2021山东烟台中考)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置,路灯的通断由光控开关控制。两路灯的额定电压为220 V,R为保护电阻,S为光控开关,白天光控开关断开,两路灯不发光,晚上光控开关闭合,两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是 (　　)
能力提升全练
3.【跨学科·物理学与社会发展】(2022江西中考,12,★☆☆)如图所示,是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S,滑片P向左移动,使静止在水平桌面的条形磁体滑动,打开门锁。下列说法正确的是 (　　)
A.通电后电磁铁a端为S极
B.滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
C.条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D.条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
4.(2021山东济宁中考,7,★☆☆)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90 ℃。下列说法错误的是 (　　)
A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C.报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D.温度达到90 ℃时,报警器中的灯亮同时铃响
5.(2023山东济南高新区期末,15,★☆☆)(多选)如图是一种水位自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识。以下说法中正确的是 (　　)
A.不纯净的水是导体
B.水位到达金属块B时,绿灯亮
C.报警器中的电磁铁运用了电动机原理
D.电磁继电器实质是一种电路开关
6.【跨学科·物理学与日常生活】(2022四川成都中考,A18,★☆☆)为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的　　　　(选填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性　　　,低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。
7.【环境保护】(2023山东青岛李沧期末,21,★★☆)如图所示是汽车尾气中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的阻值随CO浓度的增大而减小,则:
(1)闭合开关S后,通电螺线管上端是　　极;
(2)为满足工作要求电铃应接在　　　　之间;
(3)当CO浓度升高,电磁铁磁性会　　　　;
(4)若要使CO浓度低于原来的设定值,检测电路就报警。检测电路可以怎样改进 请写出两种方法:
方法一:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
方法二:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
素养探究全练
8.【科学态度与责任】(多选)实践活动小组的同学,在商场看到一种智能电梯,当无乘客乘坐电梯时,电动机低速运转,电梯以较慢的速度上升,当有乘客乘坐电梯时,电动机高速运转,电梯以较快的速度上升。他们利用所学过的知识设计了一个能实现上述功能的智能电梯模拟电路,如图所示。其中M为带动电梯运转的电动机,R1为定值电阻,R为阻值随压力大小发生改变的压敏电阻,两个电源两端的电压均保持不变。关于这个电路,下列说法中正确的是　 (　　)
A.R的阻值随压力的增大而减小
B.当有乘客站在电梯上时,衔铁上的动触点与触点1接触
C.当有乘客站在电梯上时,电磁铁线圈的耗电功率变大
D.若适当减小R1的阻值,可减小无乘客时电动机消耗的电功率
答案全解全析
基础过关全练
1.有　电灯
解析　当开关S闭合,电路接通时,电磁铁有磁性,把衔铁吸引下来,使动触点与下侧静触点接触,电灯所在的电路接通,电灯通电工作。
2.C　由题意可知,白天电磁铁没有磁性,衔铁被拉起,工作电路断开,两路灯不发光。晚上电磁铁具有磁性,衔铁被吸下,两路灯能正常发光,因此,两路灯应并联在220 V的电路中,C图符合题意。
能力提升全练
3.B　由图可知,通电后电流从电磁铁的b端流入,由安培定则可知,电磁铁的a端为N极,故A错误;滑片向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,故电路中电流变大,则电磁铁的磁性增强,故B正确;因电磁铁的b端为S极,故由异名磁极相互吸引可知,条形磁体会因受到向左的力而向左滑动,故条形在滑动过程中受到桌面向右的摩擦力,故C错误;条形磁体在滑动过程中,在竖直方向上处于受力平衡状态,电磁铁对桌面的压力和接触面粗糙程度不变,故条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力不变,故D错误。
4.D　当温度升高到90 ℃时,水银和金属丝接触,因为水银和金属丝都是导体,所以控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,动触头和下侧静触头接通,电铃响,灯不亮。报警器是利用了水银能导电且具有热胀冷缩的性质和电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性的特点,故A、B正确,D错误;由图知水银温度计和电磁铁是串联的,故C正确。
5.AD　一般情况下,纯净的水是绝缘体,不纯净的水是导体,故A正确;由图可知,当水位到达金属块A时电路接通,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,动触点与下静触点接触,红灯亮,故B错误;报警器中的电磁铁,主要运用的是电流的磁效应,故C错误;电磁继电器实质是一种电路开关,由控制电路来间接控制工作电路,故D正确。
6.开关　减弱
解析　电磁继电器是利用电磁铁控制衔铁的吸下或弹起,从而控制工作电路的通断,相当于开关。电磁铁的磁性与通过电磁铁的电流大小有关,当控制电路中的电流减小时,电磁铁的磁性将会减弱。
7.(1)N　(2)B、D　(3)增强　(4)增加线圈匝数　将滑动变阻器滑片向上移动
解析　(1)由图可知,闭合开关S后,电流从螺线管的下端流入,根据安培定则,通电螺线管上端是N极。
(2)(3)图中R1和R2串联,气敏电阻R1的阻值随CO浓度的增大而减小,当CO浓度高于某一设定值时,电路中的电阻变小,由I=可知电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸下衔铁,动触点与下静触点接触,接通电铃所在的电路,电铃发声报警,所以电铃应该接在B、D之间。
(4)若要使CO浓度低于原来的设定值,检测电路就报警,很显然应该增强电磁铁的磁性,所以增加线圈匝数或将滑动变阻器滑片向上移动,增大电路中电流。
素养探究全练
8.AC　图中有两个电路,左侧电路中,压敏电阻与电磁铁串联;右侧电路中,当衔铁与触点1接触时,R1与电动机串联,电路中的电流和电动机两端的电压均较小,由P=UI知电动机消耗的电功率较小,若适当减小R1的阻值,则电路中的电流和电动机两端的电压均增大,电动机消耗的电功率增大,故D错误;当衔铁上的动触点与触点2接触,此时衔铁被吸下,电路中只有电动机工作,电路中的电流较大且电动机两端的电压为电源电压,由P=UI知电动机消耗的电功率较大,电动机高速运转,表明此时有乘客站在电梯上,故R的阻值随压力的增大而减小,由I=和P=UI知此时电磁铁线圈消耗的电功率变大,故A、C正确,B错误