粤沪版物理九下同步训练:16.4 电磁继电器与自动控制
一、选择题
1.下列电学器件中,不属于电磁继电器构造的是( )
A.衔铁 B.静触点 C.电磁铁 D.低压电源
2.如图所示的自动控制电路中,当控制电路断开时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电动机转起来,电铃响
B.灯亮,电动机转起来,电铃不响
C.灯不亮,电动机不转,电铃响
D.灯亮,电动机不转,电铃响
3.用电磁继电器来操纵高电压的开关,其主要作用是( )
A.节约用电 B.操作简单 C.保护用电器 D.避免危险
4.电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于( )
A.电磁铁 B.衔铁
C.工作电路的开关 D.控制电路的开关
5.小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时灯是熄灭的,一旦停电,两盏标有“36 V”的灯泡就会正常发光。如图所示是小利设计的四个电路,其中可以起到消防应急灯作用的电路是( )
A. B.
C. D.
二、双选题
6.(2022九下·福田月考)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析不正确的是( )
A.旋转钥匙相当于闭合开关
B.电磁铁是利用电磁感应原理来工作的
C.电磁铁通电后电磁铁的上端为N极
D.电动机工作时将机械能转化为电能
三、多选题
7.如图是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内。下列对该防盗报警器的工作过程理解正确的是( )
A.绿灯和电铃不可能同时工作
B.有人踩踏板时,绿灯亮、电铃不响
C.无人踩踏板时,电磁铁中没有磁性
D.无人踩踏板时,绿灯亮且电铃不响
四、填空题
8.电磁继电器由 对衔铁的吸、放代替开关控制电路的通断,它是利用电流的 效应而工作的。
9.电磁继电器所在的电路包括 和 两部分。电磁继电器的电磁铁连接在 电路中,它的动触点、静触点连接在 电路中。
10.如图所示为某大型车间电动机的启动工作电路,在图中, (选填“电磁铁”或 “电动机”)所在的电路为工作电路。当断开开关S时,在工作电路中 工作。
11.如图是火警自动报警原理图。发生火警时,温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁 磁性,衔铁被 ,红灯 、电铃 。
12.如图所示,人直接操作高压电路的开关是很危险的,利用电磁继电器可帮助我们解决这个问题。右图是电磁继电器的工作原理图:当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁 磁性,把衔铁 ,使动触点D与静触点E , 高压工作电路 。
13.电磁继电器是利用 电压、 电流电路的通断,来间接地控制 电压、 电流电路的装置。
14.电磁铁在实际中的用途很多,如图所示就是电磁铁的一种应用,在电磁铁没有通电时,衔铁在 的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了 ,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点 接触来实现电路的控制。
15.(2022九下·湖南月考)如图所示是电铃的工作原理图,当闭合开关后,电磁铁产生磁性,“a”端为
极,电磁铁吸引 (选填“螺钉A”或“衔铁B”),带动小球敲击铃碗发声,但同时A和B又会分离,电路断开,电磁铁失去磁性,B复位又将电路接通,如此反复,电铃持续发声;若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些,可将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动。
16.(2022九下·长春开学考)如图所示,共享单车位置定点电路中,S1、S2为智能开关。车辆位于红区域内,S1闭合、指示灯亮,电磁铁的线圈中 (选填“有”或“无”)电流通过,单车无法锁定;车辆位于绿区内,S2闭合,指示灯 (选填“发光”或“不发光”),电动机工作,单车锁定。
五、作图题
17.(2020九下·湛江开学考)如下图是简单的火警自动报警装置的部分电路,温控开关在常温时断开,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,红灯亮、电铃响,发出报警信号。请你按上述要求,将电路图补充完整。(a、b、c为三个接线柱)
六、实验探究题
18.(2022九下·吉林开学考)如图甲为某型号豆浆机示意图,将黄豆和清水放入杯体,经过加热、打浆的工序,可制作可口的豆浆,为了防止豆浆过少导致“干烧”或豆浆过多导致“溢浆”,小致设计了如图乙所示的电路,La、Lb是两个完全相同的电磁铁,Ra和Rb分别是安装在位“防溢浆”水位和“防干烧”水位线下方的压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时,豆浆机才能工作。衔铁穿过光滑杆,可以在轨道上左右平行移动(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,且不考虑衔铁与杆间摩擦力)。
(1)闭合开关S时,电磁铁Lb的左端是 极。
(2)如图乙,当液面高度为病时,闭合电路中的开关S,电磁铁La吸住衔铁,动触点与静触
点分开,此时压敏电阻 的附值分别为R'a和R'b,则两者的大小关系:R'a R'b
(3)已知压敏电阻的阻值随液面高度h的变化曲线如图丙所示,“防干烧”水位为h1,“防溢浆”水位为h2,当实际液面在h1和h2的之间时,电磁铁Lb吸住衔铁,豆浆机才能工作,电磁铁所在电路电源电压为3V,求此时这个电路总功率随h变化的最大值与最小值之差为 W。 (除Ra、Rb其余电阻均不计)
七、简答题
19.生活中电梯一旦超载,它会自动报警。一种自动报警的电梯原理图如图所示,请你仔细观察后,简单地解释它报警的原理
八、综合题
20.根据图所示,回答下列问题:
(1)该电路中的控制电路是由 、低压电源和开关组成。
(2)指出图中各部件的名称:A ,B ,C ,D 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器的工作原理:控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。所以电压电源不是电磁继电器的结构之一,故选D。
【分析】根据电磁继电器工作原理分析其组成部分。
2.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当控制电路断开时, 电磁铁失去磁性,衔铁向上运动,电动机和灯泡并联接入电路,电铃断路,灯泡发光,电动机转动,电铃不响,故选B。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,电磁铁释放衔铁,衔铁带动动触点向上运动,动触点和上方静触点接通。
3.【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。故选D。
【分析】将电磁继电器的衔铁和高压开关连接,电磁继电器的控制开关在远离高压环境中操作,从而达到安全的控制高压电路。
4.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于 工作电路开关,电磁继电器的开关是控制开关。故选C。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。从而实验了对工作电路的控制作用。
5.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意,分析各图可知,当照明电路正常工作时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使消防应急灯所在电路断开,而当停电后,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,与触点接触,两灯泡连接,且为并联.因此,对照各图发现,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据电磁继电器的工作原理,分析触点的接触情况,为使灯泡都正常工作,两灯并联。
6.【答案】B,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A.将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关,A正确,不符合题意;
B.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,B错误,符合题意;
C.电流从电磁铁的上端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的上端为螺线管的N极,C正确,不符合题意;
D.电动机能够将电能大部分转化为机械能,但也会产生一少部分内能,D错误,符合题意。
故答案为:BD。
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应来工作;电动机能够将电能大部分转化为机械能。
7.【答案】A,C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 有人踩踏板时, 电磁铁接入电路,电磁铁产生磁性,吸引衔铁向下运动,动触点向下与下方静触点接通,与上方静触点断开,电铃接入电路,电铃响,绿灯断路,绿灯熄灭; 无人踩踏板时, 电磁铁断路,电磁铁失去磁性,在弹力作用下衔铁向上运动,动触点向上运动与上方静触点接通,与下方静触点断开,电铃断路,电铃不响,绿灯通路,绿灯发光。
故选ACD。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。
8.【答案】电磁铁;磁
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器由电磁铁对衔铁的吸、放代替开关控制电路的通断,它是利用电流的磁效应而工作的。
【分析】电磁继电器就是一个电磁铁,通电后,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁和开关的刀片相连,从而实现控制电路的通断。
9.【答案】控制电路;工作电路;控制;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器所在的电路包括控制电路和工作电路两部分。电磁继电器的电磁铁连接在控制电路中,它的动触点、静触点连接在工作电路中。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。
10.【答案】电动机;灯泡
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】有电磁铁的电路是控制电路,所以有电动机和灯泡的电路是工作电路。 当断开开关S时,电磁铁断电失去磁性,衔铁向上运动,灯泡接入电路,灯泡发光,电动机断路。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,衔铁带动动触点运动,从而与上方静触点接通,下方静触点断开,接通的电路进入工作状态。
11.【答案】产生;吸下;亮;响
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁接入电路,产生磁性,衔铁被吸引向下运动,,红灯和电铃并联接入电路,红灯亮,电铃响。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与静触点接通,接入电路的用电器进入工作状态。
12.【答案】产生;吸下;接触;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁产生磁性,把衔铁吸引向下运动,使动触点D与静触点E接触, 高压工作电路开始工作。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
13.【答案】低;弱;高;强
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器是利用低电压,弱电流电路的通断,来间接地控制高电压,强电流电路的装置。
【分析】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。
14.【答案】弹簧拉力;磁性;C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 在电磁铁没有通电时,衔铁在弹簧弹力的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了磁性,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点C接触来实现电路的控制。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
15.【答案】N;衔铁B;右
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当闭合开关后,电磁铁产生磁性,由右手定则可知a端为N极;
电磁铁吸引衔铁B,带动小球敲击铃碗发声;
若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些,可将滑动变阻器的滑片P向右滑动,减小电路中电阻,增大电路中电流,电磁铁磁性增强。
【分析】右手定则:四指和大拇指保持垂直,四指和电流方向一致,大拇指方向就是N极;
通电螺线管的线圈中电流越大,磁性越强。
16.【答案】无;不发光
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】由图可知,开关S2控制含有电磁铁的控制电路,S1控制含有灯泡的工作电路。只闭合开关S1时,工作电路通电,指示灯发光;闭合开关S2时,由于电磁铁通电有磁性,将衔铁吸下,无论S1闭合与否,工作电路都是断路,指示灯不发光。
【分析】上触点接通,说明电磁铁没有磁性;下触点接通,说明电磁铁有磁性。
17.【答案】解:如图所示:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】温控开关在常温时断开,电磁铁没有磁性,衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,电源和绿灯组成电路,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和下面的静触头接通,电源和红灯、电铃组成电路,红灯亮,电铃响。电路如图所示:
【分析】利用电磁继电器控制电路时,不同时工作的用电器并联,电源连接在定触点上,用电器分别连接在静触点上。
18.【答案】(1)N
(2)<
(3)0.08
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;安培定则;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)闭合开关S时,根据安培定则判断,电磁铁Lb的左侧是N极;
(2)当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电阻Ra'、Rb'分别与电磁铁La、Lb串联后再并联,电磁铁La吸住衔铁,说明电阻Ra'所在支路的电流较大,根据可知,电阻Ra'所在支路的电阻较小,因为La、Lb是两个完全相同的电磁铁,即线圈电阻相同,所以,此时压敏电阻的阻值的大小关系:Ra(3)根据图丙可知,“防干烧”水位为h1,此时R接入电路的电阻最大为90Ω,电路的总功率最小,最小功率为:;
“防溢浆”水位为h2,此时R接入电路的电阻最小为50Ω,电路的总功率最大,最大功率为:;
所以电路总功率随h变化的最大值与最小值之差为:ΔP=P大-P小=0.18W-0.1W=0.08W。
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置;
(2)根据电路中电流的变化,判断电阻的大小关系;
(3)根据电压和最大电阻,计算最小电功率,结合最小电阻,计算最大电功率,再计算电功率的差值。
19.【答案】当电梯正常载物时,控制电路处于断路,电磁铁无磁性,衔铁不被吸引,触点开关断开,工作电路处于开路,电铃不发声;当电梯超载时时,控制电路接通,电磁铁有磁性,在弹簧的作用下,触点开关闭合,工作电路接通,电铃发声报警
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。控制电路断开时分析思路相同,关键是看衔铁带动动触点把那一段电路接通。
20.【答案】(1)电磁铁
(2)衔铁;电磁铁;静触点;动触点
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 该电路中的控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成。
(2) A:衔铁;B:电磁铁;C:静触点;D:动触点。’
【分析】(1)(2)控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁A向下运动,衔铁带动动触点D向下运动,与静触点C分开,与静触点C连接的电路断开,与下方静触点接触,与下方静触点连接的电路接通。
1 / 1粤沪版物理九下同步训练:16.4 电磁继电器与自动控制
一、选择题
1.下列电学器件中,不属于电磁继电器构造的是( )
A.衔铁 B.静触点 C.电磁铁 D.低压电源
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器的工作原理:控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。所以电压电源不是电磁继电器的结构之一,故选D。
【分析】根据电磁继电器工作原理分析其组成部分。
2.如图所示的自动控制电路中,当控制电路断开时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电动机转起来,电铃响
B.灯亮,电动机转起来,电铃不响
C.灯不亮,电动机不转,电铃响
D.灯亮,电动机不转,电铃响
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当控制电路断开时, 电磁铁失去磁性,衔铁向上运动,电动机和灯泡并联接入电路,电铃断路,灯泡发光,电动机转动,电铃不响,故选B。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,电磁铁释放衔铁,衔铁带动动触点向上运动,动触点和上方静触点接通。
3.用电磁继电器来操纵高电压的开关,其主要作用是( )
A.节约用电 B.操作简单 C.保护用电器 D.避免危险
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。故选D。
【分析】将电磁继电器的衔铁和高压开关连接,电磁继电器的控制开关在远离高压环境中操作,从而达到安全的控制高压电路。
4.电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于( )
A.电磁铁 B.衔铁
C.工作电路的开关 D.控制电路的开关
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器的动触点和静触点在电路中的作用相当于 工作电路开关,电磁继电器的开关是控制开关。故选C。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。从而实验了对工作电路的控制作用。
5.小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时灯是熄灭的,一旦停电,两盏标有“36 V”的灯泡就会正常发光。如图所示是小利设计的四个电路,其中可以起到消防应急灯作用的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意,分析各图可知,当照明电路正常工作时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使消防应急灯所在电路断开,而当停电后,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,与触点接触,两灯泡连接,且为并联.因此,对照各图发现,C符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据电磁继电器的工作原理,分析触点的接触情况,为使灯泡都正常工作,两灯并联。
二、双选题
6.(2022九下·福田月考)如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,则下列分析不正确的是( )
A.旋转钥匙相当于闭合开关
B.电磁铁是利用电磁感应原理来工作的
C.电磁铁通电后电磁铁的上端为N极
D.电动机工作时将机械能转化为电能
【答案】B,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A.将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转,汽车启动,所以旋转钥匙相当于闭合开关,A正确,不符合题意;
B.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,B错误,符合题意;
C.电流从电磁铁的上端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的上端为螺线管的N极,C正确,不符合题意;
D.电动机能够将电能大部分转化为机械能,但也会产生一少部分内能,D错误,符合题意。
故答案为:BD。
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应来工作;电动机能够将电能大部分转化为机械能。
三、多选题
7.如图是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内。下列对该防盗报警器的工作过程理解正确的是( )
A.绿灯和电铃不可能同时工作
B.有人踩踏板时,绿灯亮、电铃不响
C.无人踩踏板时,电磁铁中没有磁性
D.无人踩踏板时,绿灯亮且电铃不响
【答案】A,C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 有人踩踏板时, 电磁铁接入电路,电磁铁产生磁性,吸引衔铁向下运动,动触点向下与下方静触点接通,与上方静触点断开,电铃接入电路,电铃响,绿灯断路,绿灯熄灭; 无人踩踏板时, 电磁铁断路,电磁铁失去磁性,在弹力作用下衔铁向上运动,动触点向上运动与上方静触点接通,与下方静触点断开,电铃断路,电铃不响,绿灯通路,绿灯发光。
故选ACD。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。
四、填空题
8.电磁继电器由 对衔铁的吸、放代替开关控制电路的通断,它是利用电流的 效应而工作的。
【答案】电磁铁;磁
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器由电磁铁对衔铁的吸、放代替开关控制电路的通断,它是利用电流的磁效应而工作的。
【分析】电磁继电器就是一个电磁铁,通电后,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁和开关的刀片相连,从而实现控制电路的通断。
9.电磁继电器所在的电路包括 和 两部分。电磁继电器的电磁铁连接在 电路中,它的动触点、静触点连接在 电路中。
【答案】控制电路;工作电路;控制;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 电磁继电器所在的电路包括控制电路和工作电路两部分。电磁继电器的电磁铁连接在控制电路中,它的动触点、静触点连接在工作电路中。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。
10.如图所示为某大型车间电动机的启动工作电路,在图中, (选填“电磁铁”或 “电动机”)所在的电路为工作电路。当断开开关S时,在工作电路中 工作。
【答案】电动机;灯泡
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】有电磁铁的电路是控制电路,所以有电动机和灯泡的电路是工作电路。 当断开开关S时,电磁铁断电失去磁性,衔铁向上运动,灯泡接入电路,灯泡发光,电动机断路。
【分析】控制电路开关断开,电磁铁中没有电流通过,电磁铁失去磁性,衔铁带动动触点运动,从而与上方静触点接通,下方静触点断开,接通的电路进入工作状态。
11.如图是火警自动报警原理图。发生火警时,温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁 磁性,衔铁被 ,红灯 、电铃 。
【答案】产生;吸下;亮;响
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 温度升高使双层金属片向下弯曲,电磁铁接入电路,产生磁性,衔铁被吸引向下运动,,红灯和电铃并联接入电路,红灯亮,电铃响。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与静触点接通,接入电路的用电器进入工作状态。
12.如图所示,人直接操作高压电路的开关是很危险的,利用电磁继电器可帮助我们解决这个问题。右图是电磁继电器的工作原理图:当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁 磁性,把衔铁 ,使动触点D与静触点E , 高压工作电路 。
【答案】产生;吸下;接触;工作
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 当低压电路接通时,电磁铁A通电,电磁铁产生磁性,把衔铁吸引向下运动,使动触点D与静触点E接触, 高压工作电路开始工作。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
13.电磁继电器是利用 电压、 电流电路的通断,来间接地控制 电压、 电流电路的装置。
【答案】低;弱;高;强
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】电磁继电器是利用低电压,弱电流电路的通断,来间接地控制高电压,强电流电路的装置。
【分析】人工直接控制高电压、强电流的电路比较危险,通过电磁继电器可以实现远距离控制,保护人的安全。
14.电磁铁在实际中的用途很多,如图所示就是电磁铁的一种应用,在电磁铁没有通电时,衔铁在 的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了 ,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点 接触来实现电路的控制。
【答案】弹簧拉力;磁性;C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 在电磁铁没有通电时,衔铁在弹簧弹力的作用下使衔铁上的触点B和触点A接触,当电磁铁通电时,电磁铁有了磁性,吸引衔铁使衔铁上的触点B和触点C接触来实现电路的控制。
【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,与静触点接通,与静触点连接的电路进入工作状态。
15.(2022九下·湖南月考)如图所示是电铃的工作原理图,当闭合开关后,电磁铁产生磁性,“a”端为
极,电磁铁吸引 (选填“螺钉A”或“衔铁B”),带动小球敲击铃碗发声,但同时A和B又会分离,电路断开,电磁铁失去磁性,B复位又将电路接通,如此反复,电铃持续发声;若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些,可将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动。
【答案】N;衔铁B;右
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当闭合开关后,电磁铁产生磁性,由右手定则可知a端为N极;
电磁铁吸引衔铁B,带动小球敲击铃碗发声;
若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些,可将滑动变阻器的滑片P向右滑动,减小电路中电阻,增大电路中电流,电磁铁磁性增强。
【分析】右手定则:四指和大拇指保持垂直,四指和电流方向一致,大拇指方向就是N极;
通电螺线管的线圈中电流越大,磁性越强。
16.(2022九下·长春开学考)如图所示,共享单车位置定点电路中,S1、S2为智能开关。车辆位于红区域内,S1闭合、指示灯亮,电磁铁的线圈中 (选填“有”或“无”)电流通过,单车无法锁定;车辆位于绿区内,S2闭合,指示灯 (选填“发光”或“不发光”),电动机工作,单车锁定。
【答案】无;不发光
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】由图可知,开关S2控制含有电磁铁的控制电路,S1控制含有灯泡的工作电路。只闭合开关S1时,工作电路通电,指示灯发光;闭合开关S2时,由于电磁铁通电有磁性,将衔铁吸下,无论S1闭合与否,工作电路都是断路,指示灯不发光。
【分析】上触点接通,说明电磁铁没有磁性;下触点接通,说明电磁铁有磁性。
五、作图题
17.(2020九下·湛江开学考)如下图是简单的火警自动报警装置的部分电路,温控开关在常温时断开,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,红灯亮、电铃响,发出报警信号。请你按上述要求,将电路图补充完整。(a、b、c为三个接线柱)
【答案】解:如图所示:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】温控开关在常温时断开,电磁铁没有磁性,衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,电源和绿灯组成电路,绿灯亮;在温度升高到一定值时自动闭合,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和下面的静触头接通,电源和红灯、电铃组成电路,红灯亮,电铃响。电路如图所示:
【分析】利用电磁继电器控制电路时,不同时工作的用电器并联,电源连接在定触点上,用电器分别连接在静触点上。
六、实验探究题
18.(2022九下·吉林开学考)如图甲为某型号豆浆机示意图,将黄豆和清水放入杯体,经过加热、打浆的工序,可制作可口的豆浆,为了防止豆浆过少导致“干烧”或豆浆过多导致“溢浆”,小致设计了如图乙所示的电路,La、Lb是两个完全相同的电磁铁,Ra和Rb分别是安装在位“防溢浆”水位和“防干烧”水位线下方的压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时,豆浆机才能工作。衔铁穿过光滑杆,可以在轨道上左右平行移动(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,且不考虑衔铁与杆间摩擦力)。
(1)闭合开关S时,电磁铁Lb的左端是 极。
(2)如图乙,当液面高度为病时,闭合电路中的开关S,电磁铁La吸住衔铁,动触点与静触
点分开,此时压敏电阻 的附值分别为R'a和R'b,则两者的大小关系:R'a R'b
(3)已知压敏电阻的阻值随液面高度h的变化曲线如图丙所示,“防干烧”水位为h1,“防溢浆”水位为h2,当实际液面在h1和h2的之间时,电磁铁Lb吸住衔铁,豆浆机才能工作,电磁铁所在电路电源电压为3V,求此时这个电路总功率随h变化的最大值与最小值之差为 W。 (除Ra、Rb其余电阻均不计)
【答案】(1)N
(2)<
(3)0.08
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;安培定则;电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1)闭合开关S时,根据安培定则判断,电磁铁Lb的左侧是N极;
(2)当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电阻Ra'、Rb'分别与电磁铁La、Lb串联后再并联,电磁铁La吸住衔铁,说明电阻Ra'所在支路的电流较大,根据可知,电阻Ra'所在支路的电阻较小,因为La、Lb是两个完全相同的电磁铁,即线圈电阻相同,所以,此时压敏电阻的阻值的大小关系:Ra(3)根据图丙可知,“防干烧”水位为h1,此时R接入电路的电阻最大为90Ω,电路的总功率最小,最小功率为:;
“防溢浆”水位为h2,此时R接入电路的电阻最小为50Ω,电路的总功率最大,最大功率为:;
所以电路总功率随h变化的最大值与最小值之差为:ΔP=P大-P小=0.18W-0.1W=0.08W。
【分析】(1)根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置;
(2)根据电路中电流的变化,判断电阻的大小关系;
(3)根据电压和最大电阻,计算最小电功率,结合最小电阻,计算最大电功率,再计算电功率的差值。
七、简答题
19.生活中电梯一旦超载,它会自动报警。一种自动报警的电梯原理图如图所示,请你仔细观察后,简单地解释它报警的原理
【答案】当电梯正常载物时,控制电路处于断路,电磁铁无磁性,衔铁不被吸引,触点开关断开,工作电路处于开路,电铃不发声;当电梯超载时时,控制电路接通,电磁铁有磁性,在弹簧的作用下,触点开关闭合,工作电路接通,电铃发声报警
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁运动,衔铁带动动触点运动,从而与某一个静触点接通,接通的电路进入工作状态。控制电路断开时分析思路相同,关键是看衔铁带动动触点把那一段电路接通。
八、综合题
20.根据图所示,回答下列问题:
(1)该电路中的控制电路是由 、低压电源和开关组成。
(2)指出图中各部件的名称:A ,B ,C ,D 。
【答案】(1)电磁铁
(2)衔铁;电磁铁;静触点;动触点
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】(1) 该电路中的控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成。
(2) A:衔铁;B:电磁铁;C:静触点;D:动触点。’
【分析】(1)(2)控制电路开关闭合,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁A向下运动,衔铁带动动触点D向下运动,与静触点C分开,与静触点C连接的电路断开,与下方静触点接触,与下方静触点连接的电路接通。
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