浙教版科学 八年级下册同步练习 1.3 电磁铁的应用
一、单选题
1.(2016八下·洞头期中)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
2.(2019八下·天台期末)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关
C.电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
D.电磁继电器中的电磁铁可以用永磁体代替
3.(2019八下·绍兴期中)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后( )
A.盆栽收到的磁力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽和底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽和底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
4.(2019八下·永康期末)如图是温度自动报警器工作电路,在水银温度计上部插入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指示的温度时( )
A.铃响,灯不亮 B.铃不响,灯不亮
C.铃响,灯亮 D.铃不响,灯亮
5.下列功能中,电磁继电器不能完成的是( )
A.控制电路中电流的连续变化
B.控制电路中电流的有无
C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流
D.远距离自动控制与操作
6.(2019八下·丽水月考)如图所示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是( )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁没有向下运动
C.电池正、负极接反了
D.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
7.(2019八下·天台月考)如图所示,在电磁继电器的低压控制电路上安装一个温度热敏元件,当温度降低时,低压控制电路断开;当温度升高时,低压控制电路接通。在工作电路安装一个空调器,若将该装置安在一个房间里,下列说法中正确的是( )
A.此装置可使室内温度不会升高得过高
B.此空调工作时可使室内温度升高
C.此装置可使室内温度保持不变
D.此空调工作时可使室内温度一直降低
8.如图,用热敏电阻(受温度影响阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图,热敏电阻R受热后,其阻值会减小,将发生的变化是( )
A.电磁继电器控制电路中的电流减小
B.电磁继电器控制电路断开
C.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,L2发光
D.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位,L1发光
9.如图是火警自动报警原理图。发生火灾时,将会发生下列变化,其变化顺序是( )
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通电磁铁电路 ②接通触点使报警电路中有电流通过 ③电磁铁具有磁性 ④衔铁被吸下 ⑤红灯亮、电铃响,发出警报
A.①②③④⑤ B.①③④②⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤
10.(2016八下·浙江期中)如图是汽车启动装置原理图,对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是( )
A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低
C.电磁铁通电时,上端是S极下端是N极
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触
11.城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L立即亮起,以警示行人。下列电路中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了一个如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是( )
A.减少螺线管线圈的匝数 B.抽出螺线管中的铁芯
C.滑动变阻器滑片P向右移动 D.减小控制电路的电源电压
二、填空题
13.(2019八下·余杭期中)如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时,控制电路中的自动开关才接通,此时当汽车(相当于一个大铁块)通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应线圈磁场就发生很大变化,使感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。
(1)当绿灯亮时,摄像系统能否工作?理由是?答: 。
(2)埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作?为什么?答: 。
14.小明去超市,当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后发现电梯运动会变慢。小明根据网络搜索的如图所示电路(R是一个压敏电阻)分析:当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,则电磁铁的磁性变 (填“强”或“弱”),衔铁与触点 (填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 (填“大”或“小”)。
15.如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时,灯 亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是 ,灯 亮。
16.(2018八下·嘉兴月考)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。小明根据网络搜索的如图所示电路(R 是一个压敏电阻)分析:当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,则电磁铁的磁性变 ,衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 。
17.(2018八下·嘉兴月考)如图虚线框内的装置叫 ,其中 R 是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0 是滑动变阻器。该装置的工作原理是: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,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作。为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)移动,或者适当 (选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压。
三、解答题
18.(2019八下·乐清月考)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。
19.如图所示,连接电路,要求:开关S断开时,电铃响,电灯不亮;开关S闭合时,电铃不响,电灯亮。
20.如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中,R是光敏电阻,光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小。白天,通过太阳能电池板与蓄电池构成回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚,当光照强度小于一定值时,通过蓄电池与LED路灯构成回路,路灯开始工作。请用笔画线将电路原理图连接完整,使工作电路能正常工作。(与触点的接线只能接在静触点上,图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线;连线不能交叉)
21.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图甲所示,其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源(加热器在恒温箱内,图中未画出);R1处于恒温箱内,图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器的电源两端电压U=6伏,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为20毫安时,电磁继电器的衔铁被吸合。
(1)当恒温箱内的温度达到或者超过预设的最高温度时,热敏电阻R1的阻值 ,直流控制电路中的电流 ,电磁继电器的衔铁被吸合。(填“增大”或“减小”)
(2)为了实现温度控制,恒温箱的加热器(加热器的电热丝图中未画出)应该选择接在以下的 。
A.AB端 B.CD端 C.AC端 D.BC端
(3)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50 ℃~90 ℃,可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种,应选择 可变电阻器最恰当。
A.0~100欧 B.0~200欧 C.0~300欧 D.0~3 000欧
(4)若要提高恒温箱控制的温度,合理的操作方法是 。
22.为保护展品,博物馆不能有直射阳光进入展示空间。某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗(如图甲)。当外界较强的阳光射到天窗时,电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量,使适量的光斜射到井壁的平面镜上,把光导入到光井底部的漫射器上;当外界光照太弱时,光井内有人工照明给予补充。图乙为馆内亮度自动调节电路原理图,R0为保护电阻;R为光敏电阻,其阻值随光照的强弱而变化,可以近似认为,光照较强时电阻几乎为0,光照较弱时电阻接近于无穷大;M为自动卷帘电动机。
(1)光敏电阻R相当于控制电路中的 (填“开关”或“用电器”)。
(2)电磁线圈自身电阻为10欧,允许通过的电流不超过0.12安,当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁。求保护电阻R0的阻值范围。
23.如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U1=6伏,指示灯L的额定电压UL=2.5伏,定值电阻R0=350欧;控制电路电源电压U2=1.5伏,磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声。
(1)将窗户移到A点时,窗户关闭。闭合开关S1,指示灯L正常发光,求此时指示灯L的电流。(写出计算过程)
(2)已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的2/3,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明。(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)
24.电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=6伏,保护电阻R1=100欧,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的情况如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
,
(1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点 接触,电铃发出警报声。
(2)已知电磁铁线圈中电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客,试计算说明电梯是否超载。
25.如图a是某同学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格所示.已知继电器的线圈电阻R0为10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.电流表0~30mA量程接入电路,图b是电流表表盘.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,右边空调电路正常工作。
(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算并在图中标出表盘上25℃的位置。
(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联多大电阻?
(3)为了给空调设定不同的启动温度,请你提出一种可行的、调节方便的措施。(改变电阻除外)
26.(2018八下·杭州月考)图甲是某电热水器的电路图。其中 U=6V,R2 为可调电阻;R1 为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示;R3 为电阻丝加热器;R1 和 R3 均置于水箱中,继电器线圈电阻忽略不计。当继电器线圈中的电流达到 0.06A 时,继电器的衔铁会被吸下。
(1)热水器中水的温度升高时,热敏电阻的阻值 R1 将 (填“变大”“变小”或“不变”);
(2)当 R2 调节为 50 欧姆,水箱温度为 60℃时,指示灯 (填“红灯”或“绿灯”)发光,线圈下端 M 的磁极是 (填“N”或“S”)极;
(3)如果将热水器中的最高水温设置为 80℃,R2 的阻值应该调至多大?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】本题中的四种仪器设备都是与电磁学相关的,通过分析它们的原理,不难看出,其中有三个都是利用电磁铁进行工作的,而唯一没有这一特点的电熨斗就是我们要找的明显不同的设备.
【解答】解:分析各装置的工作原理可知,电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原理来进行工作的,而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的,因此,B与其他设备明显不同.
故选B.
2.【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)螺线管中加一根铁芯就组成电磁铁;电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性,因此铁芯必须是不能保持磁性的软铁材料;
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关,而磁极方向只与电流方向有关。
【解答】A.电磁铁的铁芯,不可以用铜棒代替,因为铜棒不能被磁化,故A错误;
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关,故B正确;
C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,故C错误;
D.电磁继电器中的电磁铁不能用永磁体代替,因为永磁体的磁性永远保持,不能消失,故D错误。
故选B。
3.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的变化;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)给盆栽浇水后,它的重力会增大,根据二力平衡判断手动磁力的变化;
(2)底座对桌面的压力等于它上面的重力之和,据此判断压力的变化,根据判断压强的变化;
(3)电磁铁的磁场强度只与电流大小有关,与电流方向无关。
【解答】A.给盆栽浇水前,盆栽受到的磁力等于重力;浇水后,盆栽受到的磁力等于盆栽和水的总重力。因为总重力增大,因此盆栽受到的磁力增大,故A错误;
B.当盆栽在空中静止时,底座对桌面的压力等于底座和盆栽的总重力;盆栽浇水后,盆栽的重力增大,因此底座对桌面的压力增大,根据可知,底座对桌面的压强增大,故B错误;
C.要使盆栽和底座之间距离不变,就必须增大电磁铁的磁力,改变电流方向不行,故C错误;
D.要使盆栽和底座之间距离不变,就必须增大电磁铁的磁力,可通过增大电磁铁线圈内的电流实现,故D正确。
故选D。
4.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】水银是金属导体,当达到标定温度时,控制电路接通,电磁铁产生磁性,分析衔铁的运动方向,判断哪两个触点接通,最后判断电灯和电铃是否工作即可。
【解答】当温度达到金属丝下端所指示的温度时,水银柱接通控制电路,这时电流从电磁铁经过,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下来接通电铃所在的电路,断开灯泡所在的电路,因此电铃响而电灯不亮,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
5.【答案】A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】A、电磁继电器中没有滑动变阻器,不能控制电路中电流的连续变化;故A错误;
B、电磁继电器中,低压电路中的开关可以控制电流的有无;故B正确;
C、电磁继电器是一种利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的器件;故C正确;
D、低压电路和高压电路之间的距离可以达到很远,方便保护人身安全,还可以通过一些半导体材料来实现自动化控制,因此可以实现远距离自动控制与操作电路;故D正确;
故答案为:A。
6.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电铃的小锤在电磁铁的吸引下敲击铃碗发出声音,然后要离开铃碗恢复原来的位置,为第二次敲击做好准备,分析电路中能否实现这一功能即可。
【解答】A.闭合开关后,电流通过电磁铁就会产生磁性,故A错误;
B.衔铁在电磁铁的吸引下肯定向下运动,故B错误;
C.电磁铁有无磁性与电流方向无关,故C错误;
D.当衔铁被电磁铁吸引下落后始终无法回弹,因此无法进行第二次敲击,故D正确。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】当控制电路断开时,电磁铁无磁性,则衔铁被弹簧拉起,工作电路断开,空调不工作;
当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,工作电路接通,空调工作。
【解答】当温度升高到一定程度时,低压控制电路接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下来接通工作电路,这时空调工作,降低室内温度,故A正确,B错误;
当空调工作时,室内的温度会降低;当室内的温度降低到一定程度时,低压控制电路断开,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧拉力作用下弹起,切断工作电路,此时空调停止工作,温度不再下降,因此此装置可以保证室内温度在一定范围内,故C、D错误。
故选A。
8.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】A、当火灾发生时,热敏电阻R受热,其阻值减小,电磁继电器控制电路中的电流增大;故A错误;
B、当火灾发生时,热敏电阻R受热,其阻值减小,电磁继电器控制电路被接通;故B错误;
C、当电阻逐渐减小到某特定值时时,控制电路中的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,衔铁被吸引下来,L2发光;故C正确;
D、当电阻增大到某特定值时,控制电路中的电流逐渐减小,电磁铁的磁性逐渐减弱使得衔铁能复位,L1发光;故D错误;
故答案为:C。
9.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据奥斯特电流磁效应可知,通电导线管的周围存在磁场。电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】火警报警器的工作原理为:当有火灾发生时,温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通控制电路,使电磁铁具备磁性,从而衔铁被吸引下来,与此同时工作电路被接通,工作电路中有电流产生导致红灯亮、电铃响,发出警报;故A、C、D错误,B正确;
故答案为:B。
10.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】分析汽车启动装置的工作原理,结合其构造特点,对各个选项进行分析判断。本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用。电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关。
【解答】AD、将汽车钥匙插入钥匙孔,转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关,使电磁铁工作,吸引衔铁向下,使触点A向右与B接触,把电动机所在电路接通,汽车启动,故AD正确;
B、由图知,电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分,电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低,故B正确;
C、由右手螺旋定则可知,电磁铁通电时,上端是N极下端是S极,故C错。
故答案为:C
11.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器可以作为自动开关使用,主要控制电路和工作电路组成。由题中的信息可以确定控制电路和工作电路的关系。
【解答】根据题中信息“在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L立即亮起”可知,控制电路的开关(井盖)断开后衔铁弹起,工作电路中的灯泡工作。A图表示衔铁被吸合时灯泡工作,错误;B图表示衔铁弹起后灯泡工作,符合要求,正确;C图表示灯泡始终工作,C错误;D图表示衔铁吸合和弹起时灯泡都能发光,错误。
故选B
12.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】通电螺线管的磁性强弱跟下列因素有关:
电流大小,通电螺线管中的电流越大,磁性越强;电流增大,磁性增强。
匝数多少,当通电螺线管中的电流一定时,匝数越多,磁性越强;匝数增加,磁性增强。
有无铁芯,在通电螺线管中插入铁芯后,通电螺线管周围的磁场会大大增强。
【解答】如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。由此推测电路中存在的问题是通电螺线管的磁性弱,不能有效控制其上方的铁片。所以应该采取能增大通电螺线管磁性的措施。
A.减少螺线管线圈的匝数,通电螺线管磁性将减小。A不符合题意。
B.抽出螺线管中的铁芯,通电螺线管磁性将减小。B不符合题意。
C.滑动变阻器滑片P向右移动,电阻减小,通过电路的电流增大,通电螺线管磁性将增大。C符合题意。
D.减小控制电路的电源电压,通过电路的电流增减小,通电螺线管磁性将减小。D不符合题意。
故答案为C.
13.【答案】(1)不工作,自动开关不闭合,电磁继电器不通电导致摄像系统不工作
(2)不影响,正负极变化不影响电磁继电器是否有磁性
【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)绿灯亮时,自动开关能否闭合是摄像系统能否工作的关键;
(2)电磁铁就是摄像系统电路的控制开关,只要它有磁性,衔铁就能被吸下来,那么摄像系统就能工作,判断正负极变化是否改变电磁铁的磁性有无即可。
【解答】(1)当绿灯亮时,摄像系统不工作,理由是自动开关不闭合,电磁继电器不通电没有磁性,导致摄像系统不工作;
(2) 埋地感应电源正负极变化不影响摄像系统工作 ,因此电源正负极变化不影响电磁继电器是否有磁性。
故答案为:(1)
不工作,自动开关不闭合,电磁继电器不通电导致摄像系统不工作 ;(2) 不影响,正负极变化不影响电磁继电器是否有磁性
14.【答案】弱;1;小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。同等条件下,线圈匝数越多,磁性越强;同等条件下,通过电磁铁的电流越强,其磁性越强;同等条件下,有铁芯比没有铁芯磁性强。电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,电源电压不变,根据欧姆定律的公式I=可知,闭合回路的电流变小,所以电磁铁的磁性变弱;当电磁铁磁性变弱后,电磁继电器的衔铁与触点1接触,R1与电动机串联,电动机两端的电压减小,根据P=UI可知,电动机的功率变小,所以电动机的转速变小;
故答案为:弱;1;小。
15.【答案】L1;导体;L2
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】当水位下降没有达到金属块A时,使控制电路断开,电磁铁失去磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,灯L1亮。当水位上涨时,水与金属A接触,由于水是导体,使控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,灯L2亮;
故答案为:L1;导体;L2。
16.【答案】强;2;快
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】当压敏电阻的阻值减小时,通过电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,与2接触点接触,电路中R2断开,导致通过电动机的电流增大,转速变快;
故答案为:强;2;快。
17.【答案】电磁继电器;右;减小
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】由图可知,虚线内包含了电磁铁、衔铁、电阻、电源可知,该装置是电磁继电器;由于热敏电阻的阻值随温度的升高而降低,当气温升高时,热敏电阻的阻值降低,导致电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸合,所以要让启动温度升高,只需减小电流即可,而减小电流可以通过增大电阻或者减小电源电压即可;
故答案为:电磁继电器;右;减小。
18.【答案】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,
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】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,
19.【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】开关S断开时,控制电路中无电流,电磁铁无磁性,动触点与上面的静触点接通,此时电铃响,灯不亮,说明电铃与上面的静触点连接;开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接通,此时电铃不响,电灯亮,说明电灯与下面的静触点连接,据此即可连接电路图。
20.【答案】如图所示:
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁铁产生的磁场很容易控制。磁场的有或无可以用开关来控制,磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现,磁场的强弱可以由电流大小来调节。人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品。
【解答】光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小,所以白天时,光敏电阻的阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,与静触点G、F接触,此时太阳能电池板与蓄电池组成闭合电路;夜晚光照强度减弱,光敏电阻的阻值增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹簧拉起,使衔铁与静触点E、D接触,此时蓄电池与LED路灯组成闭合电路。
故答案为:
21.【答案】(1)减小;增大
(2)B
(3)C
(4)适当向右调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值变大
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。闭合回路的欧姆定律公式I=。
【解答】(1)根据乙图R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,当恒温箱内的温度达到或者超过预设的最高温度时,热敏电阻R1的阻值减小,电源电压不变,根据闭合回路的欧姆定律公式I=可知,直流控制电路中的电流增大;
(2)由于“交流电源”是恒温箱加热器的电源,所以恒温箱的加热器应接在CD端;
(3)根据题意可知,当电流为20毫安时,电磁继电器的衔铁被吸合,此时的电阻为R2===300,所以应选择0300的可变电阻;
(4)若要提高恒温箱控制的温度, 应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值变大,此时,R1的阻值减小,恒温箱的可控温度升高;
故答案为:(1)减小;增大;(2)B;(3)C;(4)适当向右调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值变大。
22.【答案】(1)开关
(2)解:由欧姆定律可知,R0max=R-R线圈=-10欧=190欧,
R0min=R-R线圈=-10欧=90欧,
则保护电阻范围为90~190欧。
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】本题为分析计算题。欧姆定律公式为:R=U/I。当电阻几乎为0时通过的电流最大,当电阻接近于无穷大时电流最小几乎为零。
【解答】(1)由图乙馆内亮度自动调节电路原理图,光照较强时电阻几乎为0,光照较弱时电阻接近于无穷大。光敏电阻R相当于控制电路中的开关。(2)电磁线圈自身电阻为10欧,允许通过的电流不超过0.12安,当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁。则保护电阻R 0 的阻值范围是:R=U/I=12V/0.12A=100欧姆, R=U/I=12V/0.06A=200欧姆,去掉线圈10欧姆。得90欧姆~190欧姆。
故答案为:(1)开关;
(2)解:由欧姆定律可知,
R0max=R-R线圈=-10欧=190欧,
R0min=R-R线圈=-10欧=90欧,
则保护电阻范围为90~190欧。
23.【答案】(1)解:当指示灯L正常发光时,指示灯两端电压UL=2.5伏,所以R0两端的电压U0=U1-UL=6伏-2.5伏=3.5伏,I0= = =0.01安。
(2)解:当窗户移至B点时,据图可知,Rx=400欧,此时,I=0.003安, RP= -Rx= -400欧=100欧,所以滑动变阻器的最大阻值RP=150欧。当窗户移至C点时,据图可知,R′x=300欧,若蜂鸣器刚好报警,控制电路中电流为0.003安,此时滑动变阻器接入电路的有效阻值为R′P= -R′x= -300欧=200欧>150欧,所以当滑动变阻器阻值调节到最大值时,窗户还未移至C点,控制电路中的电流已大于0.003安,蜂鸣器已报警,因此无法通过调节滑动变阻器阻值来实现。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)闭合开关S1,指示灯L正常发光,此时L与R0串联,串联电路中电流处处相等,可根据已知条件计算出R0的电流;
(2)有已知条件可知3毫安是启动电流,当滑动变阻器RP接入电路的阻值为其最大阻值的2/3,窗户移动轨道B点位置时,电流达到3毫安,衔铁被吸合,蜂鸣器恰好开始报警。要使窗户移至轨道C点位置时开始报警,要使此时的电流为3毫安,控制电阻与B点时相同,需要增大滑动变阻器的阻值。由B点时的数据计算出RP的最大阻值,当窗户在C点时读出RX的阻值,得出需要一个多大的电阻才能使电流降到3毫安,再与滑动变阻器的最大阻值比较,来判断能否实现。
24.【答案】(1)B
(2)解: I=20毫安=0.02安,U1=IR1=0.02安×100欧=2伏,
U2=U-U1=6伏-2伏=4伏,
R2=200欧。
由图乙查得R2=200欧对应的压力F=9000牛,
G乘客=m乘客g=1000千克×10牛/千克=10000牛,10000牛>9000牛,因此电梯已超载。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】本题为分析计算题。欧姆定律公式为:R=U/I。
【解答】(1)根据自动报警系统工作原理图,可知当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃发出警报声。(2)已知电磁铁线圈中电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸住。此时电梯刚好超载,触点K与触点B接触,电铃发出警报声。根据欧姆定律公式算得R2=200欧,由图乙查得R2=200欧对应的压力F=9000牛,而该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客重力为G乘客=m乘客g=1000千克×10牛/千克=10000牛,10000牛>9000牛,因此电梯已超载。
故答案为:(1)B;
(2)解: I=20毫安=0.02安,
U1=IR1=0.02安×100欧=2伏,
U2=U-U1=6伏-2伏=4伏,
R2=200欧。
由图乙查得R2=200欧对应的压力F=9000牛,
G乘客=m乘客g=1000千克×10牛/千克=10000牛,
10000牛>9000牛,因此电梯已超载。
25.【答案】(1)
(2)为了节省电能,使温度达到 30℃时空调才能启动制冷,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,电源电压是6V,电阻是
30℃时电阻R=360Ω,R0=10Ω,
∴R串=R总-R-R0=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω。
答:使温度达到 30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联 30Ω 的电阻。
(3)为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等.
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)在表格中找到25℃时电阻R的阻值,求出总电阻,根据电源电压求出电流,就是表盘上25℃的位置;(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,根据电源电压和启动电流求出电路的总电阻,找到30℃时电阻R的阻值,即可求出要串联的电阻值;(3)为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等。
【解答】(1)电路中电阻R和R0串联在电路中,有表格中找到25℃时电阻R=390Ω,R0=10Ω,
所以总电阻R总=R+R0=390Ω+10Ω=400Ω,
I==;
25℃应该标在15mA处如图;
(3)为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等。
故答案为:为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等。
26.【答案】(1)变小
(2)绿灯;S
(3)解:解:当 I=0.06A 时,R 总=6V/0.06A=100Ω=R1+R2
由图得当 T=80℃时,R1=15Ω,所以 R2=100Ω-15Ω=85Ω
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)由乙图可知,温度升高时热敏电阻的阻值R1将减小;
(2)利用公式I=U/R,由已知电源电压U=6V,总电阻由R1、R2组成,计算出控制电路中的电流I。由右手螺旋定则可确定出电磁铁的磁极;
(3)根据继电器线圈中的电流达到0.06A时,继电器的衔铁会被吸下。计算出控制电路中的总电阻,总电阻减去80℃时的热敏电阻的阻值即得到R2的阻值。
【解答】(1)由乙图可知,热水器中水的温度升高时,热敏电阻的阻值 R1 将变小;
(2)当水箱温度为60℃时,对应R1=20Ω,R2=50Ω,根据公式I=U/R=6V/(20Ω+50Ω)≈0.086>0.06A,所以衔铁吸合,绿灯亮。根据右手螺旋定则可知线圈下端M的磁极是S极。
故答案为:(1)变小;(2)绿灯;S
1 / 1浙教版科学 八年级下册同步练习 1.3 电磁铁的应用
一、单选题
1.(2016八下·洞头期中)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】本题中的四种仪器设备都是与电磁学相关的,通过分析它们的原理,不难看出,其中有三个都是利用电磁铁进行工作的,而唯一没有这一特点的电熨斗就是我们要找的明显不同的设备.
【解答】解:分析各装置的工作原理可知,电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原理来进行工作的,而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的,因此,B与其他设备明显不同.
故选B.
2.(2019八下·天台期末)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关
C.电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
D.电磁继电器中的电磁铁可以用永磁体代替
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)螺线管中加一根铁芯就组成电磁铁;电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性,因此铁芯必须是不能保持磁性的软铁材料;
(2)电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关,而磁极方向只与电流方向有关。
【解答】A.电磁铁的铁芯,不可以用铜棒代替,因为铜棒不能被磁化,故A错误;
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关,故B正确;
C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,故C错误;
D.电磁继电器中的电磁铁不能用永磁体代替,因为永磁体的磁性永远保持,不能消失,故D错误。
故选B。
3.(2019八下·绍兴期中)如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽,盆栽底部有磁体,底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后( )
A.盆栽收到的磁力大小不变
B.底座对桌面的压强大小不变
C.要使盆栽和底座之间距离不变,可改变电磁铁线圈内的电流方向
D.要使盆栽和底座之间距离不变,可适当增大电磁铁线圈内的电流
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的变化;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)给盆栽浇水后,它的重力会增大,根据二力平衡判断手动磁力的变化;
(2)底座对桌面的压力等于它上面的重力之和,据此判断压力的变化,根据判断压强的变化;
(3)电磁铁的磁场强度只与电流大小有关,与电流方向无关。
【解答】A.给盆栽浇水前,盆栽受到的磁力等于重力;浇水后,盆栽受到的磁力等于盆栽和水的总重力。因为总重力增大,因此盆栽受到的磁力增大,故A错误;
B.当盆栽在空中静止时,底座对桌面的压力等于底座和盆栽的总重力;盆栽浇水后,盆栽的重力增大,因此底座对桌面的压力增大,根据可知,底座对桌面的压强增大,故B错误;
C.要使盆栽和底座之间距离不变,就必须增大电磁铁的磁力,改变电流方向不行,故C错误;
D.要使盆栽和底座之间距离不变,就必须增大电磁铁的磁力,可通过增大电磁铁线圈内的电流实现,故D正确。
故选D。
4.(2019八下·永康期末)如图是温度自动报警器工作电路,在水银温度计上部插入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指示的温度时( )
A.铃响,灯不亮 B.铃不响,灯不亮
C.铃响,灯亮 D.铃不响,灯亮
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】水银是金属导体,当达到标定温度时,控制电路接通,电磁铁产生磁性,分析衔铁的运动方向,判断哪两个触点接通,最后判断电灯和电铃是否工作即可。
【解答】当温度达到金属丝下端所指示的温度时,水银柱接通控制电路,这时电流从电磁铁经过,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下来接通电铃所在的电路,断开灯泡所在的电路,因此电铃响而电灯不亮,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
5.下列功能中,电磁继电器不能完成的是( )
A.控制电路中电流的连续变化
B.控制电路中电流的有无
C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流
D.远距离自动控制与操作
【答案】A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】A、电磁继电器中没有滑动变阻器,不能控制电路中电流的连续变化;故A错误;
B、电磁继电器中,低压电路中的开关可以控制电流的有无;故B正确;
C、电磁继电器是一种利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的器件;故C正确;
D、低压电路和高压电路之间的距离可以达到很远,方便保护人身安全,还可以通过一些半导体材料来实现自动化控制,因此可以实现远距离自动控制与操作电路;故D正确;
故答案为:A。
6.(2019八下·丽水月考)如图所示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是( )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁没有向下运动
C.电池正、负极接反了
D.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电铃的小锤在电磁铁的吸引下敲击铃碗发出声音,然后要离开铃碗恢复原来的位置,为第二次敲击做好准备,分析电路中能否实现这一功能即可。
【解答】A.闭合开关后,电流通过电磁铁就会产生磁性,故A错误;
B.衔铁在电磁铁的吸引下肯定向下运动,故B错误;
C.电磁铁有无磁性与电流方向无关,故C错误;
D.当衔铁被电磁铁吸引下落后始终无法回弹,因此无法进行第二次敲击,故D正确。
故选D。
7.(2019八下·天台月考)如图所示,在电磁继电器的低压控制电路上安装一个温度热敏元件,当温度降低时,低压控制电路断开;当温度升高时,低压控制电路接通。在工作电路安装一个空调器,若将该装置安在一个房间里,下列说法中正确的是( )
A.此装置可使室内温度不会升高得过高
B.此空调工作时可使室内温度升高
C.此装置可使室内温度保持不变
D.此空调工作时可使室内温度一直降低
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】当控制电路断开时,电磁铁无磁性,则衔铁被弹簧拉起,工作电路断开,空调不工作;
当控制电路接通时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,工作电路接通,空调工作。
【解答】当温度升高到一定程度时,低压控制电路接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下来接通工作电路,这时空调工作,降低室内温度,故A正确,B错误;
当空调工作时,室内的温度会降低;当室内的温度降低到一定程度时,低压控制电路断开,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧拉力作用下弹起,切断工作电路,此时空调停止工作,温度不再下降,因此此装置可以保证室内温度在一定范围内,故C、D错误。
故选A。
8.如图,用热敏电阻(受温度影响阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图,热敏电阻R受热后,其阻值会减小,将发生的变化是( )
A.电磁继电器控制电路中的电流减小
B.电磁继电器控制电路断开
C.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,L2发光
D.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位,L1发光
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】A、当火灾发生时,热敏电阻R受热,其阻值减小,电磁继电器控制电路中的电流增大;故A错误;
B、当火灾发生时,热敏电阻R受热,其阻值减小,电磁继电器控制电路被接通;故B错误;
C、当电阻逐渐减小到某特定值时时,控制电路中的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,衔铁被吸引下来,L2发光;故C正确;
D、当电阻增大到某特定值时,控制电路中的电流逐渐减小,电磁铁的磁性逐渐减弱使得衔铁能复位,L1发光;故D错误;
故答案为:C。
9.如图是火警自动报警原理图。发生火灾时,将会发生下列变化,其变化顺序是( )
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通电磁铁电路 ②接通触点使报警电路中有电流通过 ③电磁铁具有磁性 ④衔铁被吸下 ⑤红灯亮、电铃响,发出警报
A.①②③④⑤ B.①③④②⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据奥斯特电流磁效应可知,通电导线管的周围存在磁场。电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】火警报警器的工作原理为:当有火灾发生时,温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲,从而接通控制电路,使电磁铁具备磁性,从而衔铁被吸引下来,与此同时工作电路被接通,工作电路中有电流产生导致红灯亮、电铃响,发出警报;故A、C、D错误,B正确;
故答案为:B。
10.(2016八下·浙江期中)如图是汽车启动装置原理图,对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是( )
A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低
C.电磁铁通电时,上端是S极下端是N极
D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】分析汽车启动装置的工作原理,结合其构造特点,对各个选项进行分析判断。本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用。电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关。
【解答】AD、将汽车钥匙插入钥匙孔,转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关,使电磁铁工作,吸引衔铁向下,使触点A向右与B接触,把电动机所在电路接通,汽车启动,故AD正确;
B、由图知,电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分,电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低,故B正确;
C、由右手螺旋定则可知,电磁铁通电时,上端是N极下端是S极,故C错。
故答案为:C
11.城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L立即亮起,以警示行人。下列电路中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器可以作为自动开关使用,主要控制电路和工作电路组成。由题中的信息可以确定控制电路和工作电路的关系。
【解答】根据题中信息“在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L立即亮起”可知,控制电路的开关(井盖)断开后衔铁弹起,工作电路中的灯泡工作。A图表示衔铁被吸合时灯泡工作,错误;B图表示衔铁弹起后灯泡工作,符合要求,正确;C图表示灯泡始终工作,C错误;D图表示衔铁吸合和弹起时灯泡都能发光,错误。
故选B
12.小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了一个如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是( )
A.减少螺线管线圈的匝数 B.抽出螺线管中的铁芯
C.滑动变阻器滑片P向右移动 D.减小控制电路的电源电压
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】通电螺线管的磁性强弱跟下列因素有关:
电流大小,通电螺线管中的电流越大,磁性越强;电流增大,磁性增强。
匝数多少,当通电螺线管中的电流一定时,匝数越多,磁性越强;匝数增加,磁性增强。
有无铁芯,在通电螺线管中插入铁芯后,通电螺线管周围的磁场会大大增强。
【解答】如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。由此推测电路中存在的问题是通电螺线管的磁性弱,不能有效控制其上方的铁片。所以应该采取能增大通电螺线管磁性的措施。
A.减少螺线管线圈的匝数,通电螺线管磁性将减小。A不符合题意。
B.抽出螺线管中的铁芯,通电螺线管磁性将减小。B不符合题意。
C.滑动变阻器滑片P向右移动,电阻减小,通过电路的电流增大,通电螺线管磁性将增大。C符合题意。
D.减小控制电路的电源电压,通过电路的电流增减小,通电螺线管磁性将减小。D不符合题意。
故答案为C.
二、填空题
13.(2019八下·余杭期中)如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时,控制电路中的自动开关才接通,此时当汽车(相当于一个大铁块)通过停止线附近区域的埋地感应线圈时,感应线圈磁场就发生很大变化,使感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。
(1)当绿灯亮时,摄像系统能否工作?理由是?答: 。
(2)埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作?为什么?答: 。
【答案】(1)不工作,自动开关不闭合,电磁继电器不通电导致摄像系统不工作
(2)不影响,正负极变化不影响电磁继电器是否有磁性
【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)绿灯亮时,自动开关能否闭合是摄像系统能否工作的关键;
(2)电磁铁就是摄像系统电路的控制开关,只要它有磁性,衔铁就能被吸下来,那么摄像系统就能工作,判断正负极变化是否改变电磁铁的磁性有无即可。
【解答】(1)当绿灯亮时,摄像系统不工作,理由是自动开关不闭合,电磁继电器不通电没有磁性,导致摄像系统不工作;
(2) 埋地感应电源正负极变化不影响摄像系统工作 ,因此电源正负极变化不影响电磁继电器是否有磁性。
故答案为:(1)
不工作,自动开关不闭合,电磁继电器不通电导致摄像系统不工作 ;(2) 不影响,正负极变化不影响电磁继电器是否有磁性
14.小明去超市,当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后发现电梯运动会变慢。小明根据网络搜索的如图所示电路(R是一个压敏电阻)分析:当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,则电磁铁的磁性变 (填“强”或“弱”),衔铁与触点 (填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 (填“大”或“小”)。
【答案】弱;1;小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与三个因素有关:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。同等条件下,线圈匝数越多,磁性越强;同等条件下,通过电磁铁的电流越强,其磁性越强;同等条件下,有铁芯比没有铁芯磁性强。电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,电源电压不变,根据欧姆定律的公式I=可知,闭合回路的电流变小,所以电磁铁的磁性变弱;当电磁铁磁性变弱后,电磁继电器的衔铁与触点1接触,R1与电动机串联,电动机两端的电压减小,根据P=UI可知,电动机的功率变小,所以电动机的转速变小;
故答案为:弱;1;小。
15.如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时,灯 亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是 ,灯 亮。
【答案】L1;导体;L2
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】当水位下降没有达到金属块A时,使控制电路断开,电磁铁失去磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,灯L1亮。当水位上涨时,水与金属A接触,由于水是导体,使控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,灯L2亮;
故答案为:L1;导体;L2。
16.(2018八下·嘉兴月考)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。小明根据网络搜索的如图所示电路(R 是一个压敏电阻)分析:当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,则电磁铁的磁性变 ,衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 。
【答案】强;2;快
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】当压敏电阻的阻值减小时,通过电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,与2接触点接触,电路中R2断开,导致通过电动机的电流增大,转速变快;
故答案为:强;2;快。
17.(2018八下·嘉兴月考)如图虚线框内的装置叫 ,其中 R 是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0 是滑动变阻器。该装置的工作原理是: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,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作。为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)移动,或者适当 (选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压。
【答案】电磁继电器;右;减小
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】由图可知,虚线内包含了电磁铁、衔铁、电阻、电源可知,该装置是电磁继电器;由于热敏电阻的阻值随温度的升高而降低,当气温升高时,热敏电阻的阻值降低,导致电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁被吸合,所以要让启动温度升高,只需减小电流即可,而减小电流可以通过增大电阻或者减小电源电压即可;
故答案为:电磁继电器;右;减小。
三、解答题
18.(2019八下·乐清月考)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: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,
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】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,
19.如图所示,连接电路,要求:开关S断开时,电铃响,电灯不亮;开关S闭合时,电铃不响,电灯亮。
【答案】解:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】开关S断开时,控制电路中无电流,电磁铁无磁性,动触点与上面的静触点接通,此时电铃响,灯不亮,说明电铃与上面的静触点连接;开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接通,此时电铃不响,电灯亮,说明电灯与下面的静触点连接,据此即可连接电路图。
20.如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中,R是光敏电阻,光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小。白天,通过太阳能电池板与蓄电池构成回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚,当光照强度小于一定值时,通过蓄电池与LED路灯构成回路,路灯开始工作。请用笔画线将电路原理图连接完整,使工作电路能正常工作。(与触点的接线只能接在静触点上,图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线;连线不能交叉)
【答案】如图所示:
【知识点】电磁铁的构造和原理;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁铁产生的磁场很容易控制。磁场的有或无可以用开关来控制,磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现,磁场的强弱可以由电流大小来调节。人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品。
【解答】光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小,所以白天时,光敏电阻的阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,衔铁被吸下,与静触点G、F接触,此时太阳能电池板与蓄电池组成闭合电路;夜晚光照强度减弱,光敏电阻的阻值增大,电路中的电流减小,电磁铁的磁性减弱,衔铁被弹簧拉起,使衔铁与静触点E、D接触,此时蓄电池与LED路灯组成闭合电路。
故答案为:
21.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图甲所示,其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源(加热器在恒温箱内,图中未画出);R1处于恒温箱内,图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器的电源两端电压U=6伏,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为20毫安时,电磁继电器的衔铁被吸合。
(1)当恒温箱内的温度达到或者超过预设的最高温度时,热敏电阻R1的阻值 ,直流控制电路中的电流 ,电磁继电器的衔铁被吸合。(填“增大”或“减小”)
(2)为了实现温度控制,恒温箱的加热器(加热器的电热丝图中未画出)应该选择接在以下的 。
A.AB端 B.CD端 C.AC端 D.BC端
(3)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50 ℃~90 ℃,可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种,应选择 可变电阻器最恰当。
A.0~100欧 B.0~200欧 C.0~300欧 D.0~3 000欧
(4)若要提高恒温箱控制的温度,合理的操作方法是 。
【答案】(1)减小;增大
(2)B
(3)C
(4)适当向右调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值变大
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。闭合回路的欧姆定律公式I=。
【解答】(1)根据乙图R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,当恒温箱内的温度达到或者超过预设的最高温度时,热敏电阻R1的阻值减小,电源电压不变,根据闭合回路的欧姆定律公式I=可知,直流控制电路中的电流增大;
(2)由于“交流电源”是恒温箱加热器的电源,所以恒温箱的加热器应接在CD端;
(3)根据题意可知,当电流为20毫安时,电磁继电器的衔铁被吸合,此时的电阻为R2===300,所以应选择0300的可变电阻;
(4)若要提高恒温箱控制的温度, 应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值变大,此时,R1的阻值减小,恒温箱的可控温度升高;
故答案为:(1)减小;增大;(2)B;(3)C;(4)适当向右调节滑动变阻器R2的滑片,使其接入电路的阻值变大。
22.为保护展品,博物馆不能有直射阳光进入展示空间。某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗(如图甲)。当外界较强的阳光射到天窗时,电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量,使适量的光斜射到井壁的平面镜上,把光导入到光井底部的漫射器上;当外界光照太弱时,光井内有人工照明给予补充。图乙为馆内亮度自动调节电路原理图,R0为保护电阻;R为光敏电阻,其阻值随光照的强弱而变化,可以近似认为,光照较强时电阻几乎为0,光照较弱时电阻接近于无穷大;M为自动卷帘电动机。
(1)光敏电阻R相当于控制电路中的 (填“开关”或“用电器”)。
(2)电磁线圈自身电阻为10欧,允许通过的电流不超过0.12安,当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁。求保护电阻R0的阻值范围。
【答案】(1)开关
(2)解:由欧姆定律可知,R0max=R-R线圈=-10欧=190欧,
R0min=R-R线圈=-10欧=90欧,
则保护电阻范围为90~190欧。
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】本题为分析计算题。欧姆定律公式为:R=U/I。当电阻几乎为0时通过的电流最大,当电阻接近于无穷大时电流最小几乎为零。
【解答】(1)由图乙馆内亮度自动调节电路原理图,光照较强时电阻几乎为0,光照较弱时电阻接近于无穷大。光敏电阻R相当于控制电路中的开关。(2)电磁线圈自身电阻为10欧,允许通过的电流不超过0.12安,当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁。则保护电阻R 0 的阻值范围是:R=U/I=12V/0.12A=100欧姆, R=U/I=12V/0.06A=200欧姆,去掉线圈10欧姆。得90欧姆~190欧姆。
故答案为:(1)开关;
(2)解:由欧姆定律可知,
R0max=R-R线圈=-10欧=190欧,
R0min=R-R线圈=-10欧=90欧,
则保护电阻范围为90~190欧。
23.如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压U1=6伏,指示灯L的额定电压UL=2.5伏,定值电阻R0=350欧;控制电路电源电压U2=1.5伏,磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道A、B、C处时,磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声。
(1)将窗户移到A点时,窗户关闭。闭合开关S1,指示灯L正常发光,求此时指示灯L的电流。(写出计算过程)
(2)已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯L熄灭,蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的2/3,当窗户移至轨道B点位置时,蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明。(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)
【答案】(1)解:当指示灯L正常发光时,指示灯两端电压UL=2.5伏,所以R0两端的电压U0=U1-UL=6伏-2.5伏=3.5伏,I0= = =0.01安。
(2)解:当窗户移至B点时,据图可知,Rx=400欧,此时,I=0.003安, RP= -Rx= -400欧=100欧,所以滑动变阻器的最大阻值RP=150欧。当窗户移至C点时,据图可知,R′x=300欧,若蜂鸣器刚好报警,控制电路中电流为0.003安,此时滑动变阻器接入电路的有效阻值为R′P= -R′x= -300欧=200欧>150欧,所以当滑动变阻器阻值调节到最大值时,窗户还未移至C点,控制电路中的电流已大于0.003安,蜂鸣器已报警,因此无法通过调节滑动变阻器阻值来实现。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】(1)闭合开关S1,指示灯L正常发光,此时L与R0串联,串联电路中电流处处相等,可根据已知条件计算出R0的电流;
(2)有已知条件可知3毫安是启动电流,当滑动变阻器RP接入电路的阻值为其最大阻值的2/3,窗户移动轨道B点位置时,电流达到3毫安,衔铁被吸合,蜂鸣器恰好开始报警。要使窗户移至轨道C点位置时开始报警,要使此时的电流为3毫安,控制电阻与B点时相同,需要增大滑动变阻器的阻值。由B点时的数据计算出RP的最大阻值,当窗户在C点时读出RX的阻值,得出需要一个多大的电阻才能使电流降到3毫安,再与滑动变阻器的最大阻值比较,来判断能否实现。
24.电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=6伏,保护电阻R1=100欧,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的情况如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
,
(1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点 接触,电铃发出警报声。
(2)已知电磁铁线圈中电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客,试计算说明电梯是否超载。
【答案】(1)B
(2)解: I=20毫安=0.02安,U1=IR1=0.02安×100欧=2伏,
U2=U-U1=6伏-2伏=4伏,
R2=200欧。
由图乙查得R2=200欧对应的压力F=9000牛,
G乘客=m乘客g=1000千克×10牛/千克=10000牛,10000牛>9000牛,因此电梯已超载。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】本题为分析计算题。欧姆定律公式为:R=U/I。
【解答】(1)根据自动报警系统工作原理图,可知当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃发出警报声。(2)已知电磁铁线圈中电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸住。此时电梯刚好超载,触点K与触点B接触,电铃发出警报声。根据欧姆定律公式算得R2=200欧,由图乙查得R2=200欧对应的压力F=9000牛,而该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客重力为G乘客=m乘客g=1000千克×10牛/千克=10000牛,10000牛>9000牛,因此电梯已超载。
故答案为:(1)B;
(2)解: I=20毫安=0.02安,
U1=IR1=0.02安×100欧=2伏,
U2=U-U1=6伏-2伏=4伏,
R2=200欧。
由图乙查得R2=200欧对应的压力F=9000牛,
G乘客=m乘客g=1000千克×10牛/千克=10000牛,
10000牛>9000牛,因此电梯已超载。
25.如图a是某同学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格所示.已知继电器的线圈电阻R0为10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.电流表0~30mA量程接入电路,图b是电流表表盘.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,右边空调电路正常工作。
(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算并在图中标出表盘上25℃的位置。
(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联多大电阻?
(3)为了给空调设定不同的启动温度,请你提出一种可行的、调节方便的措施。(改变电阻除外)
【答案】(1)
(2)为了节省电能,使温度达到 30℃时空调才能启动制冷,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,电源电压是6V,电阻是
30℃时电阻R=360Ω,R0=10Ω,
∴R串=R总-R-R0=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω。
答:使温度达到 30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联 30Ω 的电阻。
(3)为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等.
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)在表格中找到25℃时电阻R的阻值,求出总电阻,根据电源电压求出电流,就是表盘上25℃的位置;(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,根据电源电压和启动电流求出电路的总电阻,找到30℃时电阻R的阻值,即可求出要串联的电阻值;(3)为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等。
【解答】(1)电路中电阻R和R0串联在电路中,有表格中找到25℃时电阻R=390Ω,R0=10Ω,
所以总电阻R总=R+R0=390Ω+10Ω=400Ω,
I==;
25℃应该标在15mA处如图;
(3)为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等。
故答案为:为了给空调设定不同的启动温度,就是改变电磁铁磁性的强弱,采取改变电压、改变弹簧的倔强系数、改变线圈的匝数、电路中串联一个滑动变阻器等等。
26.(2018八下·杭州月考)图甲是某电热水器的电路图。其中 U=6V,R2 为可调电阻;R1 为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示;R3 为电阻丝加热器;R1 和 R3 均置于水箱中,继电器线圈电阻忽略不计。当继电器线圈中的电流达到 0.06A 时,继电器的衔铁会被吸下。
(1)热水器中水的温度升高时,热敏电阻的阻值 R1 将 (填“变大”“变小”或“不变”);
(2)当 R2 调节为 50 欧姆,水箱温度为 60℃时,指示灯 (填“红灯”或“绿灯”)发光,线圈下端 M 的磁极是 (填“N”或“S”)极;
(3)如果将热水器中的最高水温设置为 80℃,R2 的阻值应该调至多大?
【答案】(1)变小
(2)绿灯;S
(3)解:解:当 I=0.06A 时,R 总=6V/0.06A=100Ω=R1+R2
由图得当 T=80℃时,R1=15Ω,所以 R2=100Ω-15Ω=85Ω
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】(1)由乙图可知,温度升高时热敏电阻的阻值R1将减小;
(2)利用公式I=U/R,由已知电源电压U=6V,总电阻由R1、R2组成,计算出控制电路中的电流I。由右手螺旋定则可确定出电磁铁的磁极;
(3)根据继电器线圈中的电流达到0.06A时,继电器的衔铁会被吸下。计算出控制电路中的总电阻,总电阻减去80℃时的热敏电阻的阻值即得到R2的阻值。
【解答】(1)由乙图可知,热水器中水的温度升高时,热敏电阻的阻值 R1 将变小;
(2)当水箱温度为60℃时,对应R1=20Ω,R2=50Ω,根据公式I=U/R=6V/(20Ω+50Ω)≈0.086>0.06A,所以衔铁吸合,绿灯亮。根据右手螺旋定则可知线圈下端M的磁极是S极。
故答案为:(1)变小;(2)绿灯;S
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