专题七 电磁继电器的应用--【高效一轮复习】2023-2024学年中考科学一轮复习
一、选择题
1．如图是小红同学设计的汽车尾气中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 R 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．电磁铁的上端是 N 极
C．用久后，电源电压U 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 R 的滑片向下移
2．如图所示为直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法错误的是 （ ）
A．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A 端为 N极
3．（2023九下·庆元模拟）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
4．（2022八下·婺城期末）2022年中国疫情形势依然很严峻，“金华415”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是金华某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科同学据此设计了一个红外线体温安检电路：要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2023八下·吴兴期中）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，以下说法中正确的是 （ ）
A．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
B．红灯与绿灯的连接方式是串联
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应原理
D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
6．（2023·宁波模拟） 2021年7月河南郑州市遭遇暴雨袭击。连续的强降雨导致江河水位上升，城市严重内涝。如图是--种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。若某次水位超过A点时衔铁没有被吸下。为了能起到报警的作用，下列措施合理的是（ ）
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
7．（2022八下·温州期中）如图是拍摄机动车闯红灯的摄像系统工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法中，正确的是（ ）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
8．（2021八下·奉化期末）小科走到电动扶梯(电梯)前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当她站到电梯上时又快了很多。她了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化)，控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是（ ）
A．触点3与触点1接触时，电梯运行较快
B．力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小
C．电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强
D．电梯没有站人时，电动机两端的电压较大
9．（2021八下·浙江期末）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＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为20 Ω。当线圈中的电流大于等于60 mA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像。以下说法正确的是（ ）
A．当环境温度达到55 ℃时，警铃响
B．当环境温度达到80 ℃时，警铃响
C．当环境温度升高时，电磁铁的磁性减弱
D．图中接线柱A应与C连接，B与D连接
10．电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示。R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为N极
C．超载时，电磁铁的磁性减小
D．正常情况下(未超载时)，K与A接触
二、填空题
11．“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。如图所示其工作原理电路图，其中 （填“R”或“R ”）是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，图中电磁铁的磁性将 （填“增强”“减弱”或“不变”），电动机的转速将 （填“变快”“变慢”或“不变”）。
12．如图所示是测量汽车流量的装置，当红外线照射到光控开关时电路处于断开状态，当有汽车经过时会挡住红外线，光控开关闭合，电子计数器计数一次。红外线 (选填“是”或”不是”)一种电磁波；图中电磁继电器相当于一个 (选填”开关”或”电源”)；当电流通过线圈DE时，电子计数器 (选填”会”或”不会”)计数。
13．（2023九上·瑞安开学考）雾天开车需开启雾灯，避免发生危险，下图是小科设计的雾灯模拟电路。(衔铁、线圈电阻不计)
（1）雾天，空气中的水蒸气会形成雾，该过程发生的物态变化是 。
（2）要实现闭合开关后警示灯能持续亮暗闪烁，可在电路中串联一个定值电阻，该电阻可连接在 (选填“A"或“B")位置。
（3）实际操作过程中，闭合开关后发现衔铁不能被吸下，小科可以做哪些调整？ 。(写出一种即可)
14．（2023·鄞州模拟）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W"的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R0为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为1×，光越强光照强度越大)之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。请回答：
光照强度E/1x 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏电阻R/Ω 120 60 40 30 24
照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为 欧姆，此时光照强度为 kx。
15．（2023·拱墅模拟）某电热水器的电路包括控制电路和工作电路两部分，可通过电磁继电器自动控制，实现加热与保温挡位变换。其电路图如图所示，其中R1、R2为电热丝，R3为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器水箱内），其阻值随温度的升高而减小。开关S1和S2可同时闭合或断开，红灯和绿灯是电热水器工作状态指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态。
（1）要确保电热水器正常工作，工作电路中接线柱的连接应是____（选填字母）。
A．①连②、③连④ B．①连③、②连④ C．①连④、②连③
（2）电热丝的电阻值R1 （选填“＞”“＝”或“＜”）R2。
（3）正常工作时，电热水器能将水加热到100℃（一个标准大气压下）后自动切换为保温档。若想让电热水器将水加热到90℃后自动切换为保温档，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移至适当位置。
三、解答题
16．（2024八下·浙江）如图1为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12伏，R 为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图2所示，R。为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流达到0.2安时衔铁被吸下；工作电路：R 为电热器，L 、L 为红、绿指示灯，其额定电压均为220伏，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。请回答下列问题。
（1）按要求连接好工作电路。
（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路阻值应为多少
（3）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，写出两种办法。
17．（2023八下·仙居期末）水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。
（1）请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。
（2）请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。
18．（2023八下·杭州期末）如图甲所示为一恒温水箱电路结构示意图，该电路包括控制电路和工作电路两部分。
控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化曲线如图乙所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下；
工作电路：R2为电加热器，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。
（1）在答题纸上按要求连接好工作电路。
（2）为了使恒温水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路的阻值应为多少？
（3）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，写出一种办法。
19．（2023八下·椒江期末）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，R2 阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，电梯没有超载时，电动机正常工作，电铃不响：当控制电路中的电流达到0.1安时，电铃报警，电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏，电磁铁线圈电阻不计，当R2受到2000牛压力时，R2与R1两端的电压之比为2：1．
（1）图甲中的D点应与触点 (选填”A”、”B”或”Y”)相连。
（2）该电梯的最大载重(轿厢内人和货物的总重)为多少牛？
（3）若想降低该电梯最大载重，下列方法可行的是 (选填字母)
A．适当降低R1阻值
B．适当减小控制电路的电源
C．适当增加电磁铁的线圈匝数
D．适当把电磁铁向右平移一小段距离
20．（2023八下·武义期末）如图甲为恒温箱的简化电路，R0、R1设置在恒温箱内，R0为加热电阻，阻值为40Ω。R1为热敏电阻，其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中，U=6V，R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时，加热电路会自动断开，当箱内温度略低时，加热电路自动闭合进行加热。
（1）根据恒温箱的工作过程判断，P应与 （填“m”或“n”）连接。
（2）若电磁铁线圈电阻为10欧，当线圈中的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃，则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少？
（3）若要增大恒温箱内的设定温度，该如何进行操作？（至少写两点）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出控制电路的电流变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化，结合电路分析；
B.根据安培定则判定电磁铁的极性；
C.用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，据此分析；
D.电磁铁吸合时电流大小不变，即总电阻不变。根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化，确定滑片的移动方向即可。
（4）在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联分析。
【解答】A.根据题意可知，气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下。因CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，故电铃应接在B、D之间，故A错误；
B.线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，下端为S极，故B错误；
C.用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
D.在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，则总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，变阻器的电阻的阻值应该变小，故将R2的滑片向上移，故D错误。
故选C。
2．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】A.电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
B.根据力的作用效果判断；
C.声音由物体振动产生；
D.根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】A.小锤击打铃碗时，衔铁与铁钉分开，此时没有电流，则电磁铁没有磁性，故A错误符合题意；
B.电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变，故B正确不合题意；
C.小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确不合题意；
D.电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。左边线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，则A端为电磁铁的N极，故D正确不合题意。
故选A。
3．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（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。
4．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】逐一分析每个选项的电路的工作过程，找出符合题意的答案。【解答】A.A图红灯装在干路，不论什么情况红灯均亮，A不符合题意；
B.无人或体温低于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越小，电磁铁磁性变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下使静触点动触点分开，仅红灯亮，故B不符合题意；
C.体温高于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，故C符合题意；
D.D图中，红灯接在干路中，在任何情况下红灯均发光，故D不符合题意。
故选C。
5．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
（2）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
（3）电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，运用的是电流的磁效应；
（4）水银是导体，煤油是绝缘体。【解答】A.温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，电铃响，故A正确；
B.根据图片可知，绿灯亮时红灯不亮；红灯亮时绿灯不亮，则二者不能同时工作，肯定不是串联，故B错误；
C.自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；
D.水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体.换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故D错误。
故选A。
6．【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁没有吸合，说明原来的电磁力已经不能满足要求了，可从杠杆的平衡条件、电磁铁磁性强弱因素等角度分析解决方案。【解答】A.更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，故A错误；
B.减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁性减小，故B错误；
C.增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故C错误；
D.增加控制电路的电源电压，能增大电磁铁的磁性，故D正确。
故选D。
7．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片，分析整个装置的工作过程，然后对各个选项进行判断。
【解答】根据图片可知，光控开关和压力开关串联。只有光控开关和压力开关同时闭合时，才能启动摄像系统，故A、B错误，C正确；
光控开关和压力开关并联时，则会：①只要红灯时，就会启动拍摄系统；②只要有汽车经过，就会启动拍摄系统，与题意不符，故D错误。
故选C。
8．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）电梯的速度与电流大小有关，即电流越大，电梯越快；
（2）根据题目描述推测它的阻值随压力的变化规律；
（3）电磁铁的磁性与电流大小有关；
（4）根据电路的变化比较电动机电压的大小。
【解答】电动扶梯无人时压力小，运行慢，即电流小电阻大；有人时压力大小，运行快，即电流大小电阻小，则力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小，故B正确；
当触点3与1接触时，定值电阻R与电动机串联；当触点3与2接触时，只有电动机工作，则前者的电阻大电流小，则电梯运行慢；后者电阻小电流大，则电梯运行快，故A错误；
电梯无人时，电流小，则电磁铁的磁场较弱，故C错误；
当电梯无人时，定值电阻R与电动机串联，此时电动机的电压小于电源电压；当电梯有人时，只有电动机工作，它的电压等于电源电压，即前者电压小于后者，故D错误。
故选B。
9．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）（2）根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。首先根据计算出吸合时的总电阻，然后根据R=R总-R0计算出热敏电阻R的阻值，最后根据乙图确定此时警铃响的温度。
（3）当温度升高时，首先根据乙图确定热敏电阻的阻值变化，然后确定通过电磁铁的电流变化，最后分析电磁铁的磁场强弱变化；
（4）根据衔铁的位置和报警电路的状态分析判断。
【解答】根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。
当线圈中的电流大于等于60mA时，总电阻；
热敏电阻R的阻值R=R总-R0=50Ω-20Ω=30Ω；
根据乙图可知，警铃响时的温度为80℃，故A错误，B正确；
当环境温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，它的磁场变强，故C错误；
根据题目描述可知，当衔铁吸合时，接通B，此时警铃响，因此B与C相连，那么A与D相连，故D错误。
故选B。
10．【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电磁铁的工作原理分析；
（2）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（3）超载时，首先分析压敏电阻的阻值变化，然后确定电流变化，进而判断电磁铁磁性的变化；
（4）根据该装置的工作过程判断。
【解答】A.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故A错误；
B.工作时，线圈上电流向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么电磁铁的下端为N极，故B错误；
C.超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁性增大，故C错误；
D.正常情况下(未超载时)，K与A接触，接通电动机所在的电路，断开电铃所在的电路，保证电梯正常工作，故D正确。
故选D。
11．【答案】R；减弱；变慢
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据压力变化确定压敏电阻阻值变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，进而确定衔铁的位置变化。比较衔铁位置变化前后总电阻的变化，确定电流大小变化，最终确定电动机的转速变化。
【解答】根据图片可知， 当所有人走出电梯后，压敏电阻受到的压力减小，则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触，此时电动机与电阻R1 串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变慢。综上所述，压敏电阻应该与电磁铁串联，即R为压敏电阻。
12．【答案】是；开关；会
【知识点】紫外线、红外线；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据红外线和电磁波的关系解答；
（2）开关控制电路通断，根据电磁继电器的作用解答；
（3）分析电子计数器的电路是否被接通即可。
【解答】电磁继电器相当于一个开关，当电流通过线圈DE时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点与下方的静触点接触，工作电路连通，计数器工作。
13．【答案】（1）液化
（2）A
（3）增大电源电压或增加线圈匝数等(合理即可)
【知识点】液化及液化现象；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）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
（2）虽然灯泡亮度改变，但是始终在发光，即始终接入电路，据此确定灯位置，进而确定电阻的位置；
（3）根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析解答。
【解答】（1）空气中的水蒸气放热，从气态变成液态发生液化现象，从而形成雾。
（2）根据图片可知，无论衔铁十分被吸下来，B点是电流的必经支路，因此灯泡应该在B点，那么串联的电阻应该在A点。
（3）实际操作过程中，闭合开关后发现衔铁不能被吸下，说明电磁体的磁场太弱，
①增大电流，即增大电源电压；
②增加线圈匝数。
14．【答案】100；1.2
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】
控制电路中R0与光敏电阻R串联，当控制电路中电流为0.02A时，
，所以。
根据表中数据可知，光照强度E与光敏电阻R的乘积为120，故此时光照强度为1.2kx。
【分析】
控制电路中R0与光敏电阻R串联，由表中数据可知，当光线变暗时，光敏电阻阻值增大，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹开，工作电路接通，照明系统启动。根据表中数据可知，光敏电阻与R光照强度E成反比，从而得到相应的光强。
15．【答案】（1）B
（2）＜
（3）左
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据题目描述的工作过程分析判断。
（2）根据公式比较两个电阻大小；
（3）电磁铁吸合时通过它的电流应该不变，而电源电压不变，根据U=IR可知，控制电路部分的总电阻保持不变。当温度降低时，热敏电阻R的阻值增大，根据R总=R+R3可知，此时要减小滑动变阻器的阻值，据此确定滑片的移动方向。
【解答】（1）根据图片可知，当温度升高到一定程度时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，它的磁场增强，将衔铁吸下来，接通②所在的电路，此时绿灯亮为保温状态，则②应该和④连通，①和③连通，故选A。
（2）根据图片可知，保温时只有R2工作，加热时只有R1工作，且P加热>P保温。根据公式可知，电阻R1（3）正常工作时，电热水器能将水加热到100℃（一个标准大气压下）后自动切换为保温档。若想让电热水器将水加热到90℃后自动切换为保温档，应将滑动变阻器的滑片向左移至适当位置。
16．【答案】（1）
（2）根据图2可知，当温度为时，热敏电阻的阻值为由可知， 当电路电流为时，控制电路的总电阻，因为与串联，所以接人电路的阻值 。
（3）方案一：将滑动变阻器接入电路的阻值调大一些；方案二：换电源，降低电源电压。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图2分析温度升高后热敏电阻的阻值变化，弄清通过电磁铁的电流变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，明确衔铁的位置变化和对应的状态，进而确定接线情况即可。
（2）首先根据图2确定60℃时热敏电阻的阻值，然后根据 计算衔铁被吸下来时总电阻，根据串联电路的电阻规律 计算R0的阻值即可。
（3）电磁铁吸合时通过的电流大小不变，则总电阻不变。当温度降低时，热敏电阻的阻值减小。根据R总=R1+R0可知，此时变阻器的阻值要变大一些。如果变阻器的阻值保持不变，那么总电阻会减小。根据可知，要保持电流大小不变，则电源电压应该降低，据此分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，当温度升高到一定程度时，热敏电阻的阻值增大，则通过电磁铁的电流减小，磁场减弱，衔铁被弹簧拉回去。此时衔铁接通上面的静触点，此时红灯熄灭，绿灯发光，如下图所示：
17．【答案】（1）
（2）当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据题目要求分析衔铁的位置与两个灯泡的连接情况即可；
（2）根据图片，结合题目要求，分析整个装置的工作原理即可。
【解答】（1）当水位在安全位置以下时，为断路，电磁铁没有磁场，衔铁在上面接通绿灯所在的电路，那么上面的静触点与绿灯相连。当水位在安全位置以上时，电路接通，则电磁铁有磁性，将衔铁吸下来接通红灯而发光，那么下面的静触点应该与红灯相连，而电源的另一端与衔铁上的动触点相连，如下图所示：
（2）水位报警器的工作原理：当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
18．【答案】（1）由题意可知，当动触点与上方静触点接触时；当动触点与下方静触点接触时2与红灯的并联电路；衔铁应接在火线上，如下图所示：
（2）滑动变阻器接入电路阻值应为28Ω
（3）方案一：将滑动变阻器R0接入电路的阻值调大一些；方案二：换电源，降低电源电压。
【知识点】欧姆定律及其应用；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）根据题目描述，分析不同的工作状态时衔铁的位置和对应灯泡发光情况，进而确定电路的连接情况。还要注意为了用电安全，开关必须接在火线和灯泡之间。
（2）首先根据计算出总电阻，再根据串联电路电阻特点R变=R总-R1计算即可；
（3）当电磁铁吸合时通过电磁铁的电流大小不变，根据欧姆定律分析判断。
【解答】（2）当电流为0.2A时，电路的总电阻：。当温度为60℃时电阻为32Ω，则变阻器接入的阻值为：R变=R总-R1=60Ω-32Ω=28Ω。
（3）当电磁铁吸合时通过电磁铁的电流大小不变，如果电源电压不变，那么总电阻不变。当温度降低时热敏电阻阻值减小，根据R总=R1+R0可知，此时变阻器接入的阻值可以调大一些；
当温度降低时总电阻减小，而总电流不变，根据U总=I总R总可知，此时可以降低电源电压。
19．【答案】（1）A
（2）由图得F= 2000N时，R2=160Ω
，R1=80Ω
R总= = 120Ω
R1=R总-R1=120Ω-80Ω=40N
由图得F=8000N
（3）A；C；D
【知识点】欧姆定律及其应用；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）根据乙图分析压敏电阻的阻值随压力的变化规律，从而确定超载时电磁铁的磁场强弱变化，确定衔铁位置，最后与此时的工作状态进行对照即可。
（2）由图甲知R1与R2串联，由根据图丙知当压力F=2000N时压敏电阻的阻值，再根据串联电路电压与电阻成正比计算出R1的阻值。 当电流为0.1A时，电梯超载，根据 计算出此时的总电阻，再根据R2=R总-R1计算出此时压敏电阻的阻值，最后根据乙图确定最大载重。
（3）电梯超载报警时，电磁铁吸引衔铁的作用力几乎不变，可从影响电磁铁磁场强弱的因素，杠杆的平衡条件等角度思考解决方案。
【解答】（1）当电梯超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则它的磁场增强，将衔铁吸下来接通触点B。此时电铃报警，即C与B相接，那么触点D应该与A相接。
（3）降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大。而电磁铁吸合时电流大小不变，则总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，需减小定值电阻接入电路的阻值，故A正确；
降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大。如果R1的阻值不变，那么根据R总=R1+R2可知，此时总电阻增大。根据U=IR可知，此时控制电路的电压增大，故B错误；
降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大，则通过电磁铁的电流减小，而磁场减弱，此时可以通过增加电磁铁线圈匝数的方式增大磁场强度，故C正确；
降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大，则通过电磁铁的电流减小，而磁场减弱，则衔铁受到的电磁力减小。根据杠杆的平衡条件可知，此时可以将电磁铁向右移动从而增大动力臂，故D正确。
故选ACD。
20．【答案】（1）n
（2）解：
（3）减小电源电压，滑片向右移，控制电路中串联一个电阻，减少电磁铁的线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）由图甲可知：电磁铁磁性变强吸引衔铁向下m与 p连接。由图乙可知温度越高，R1越小。结合电磁继电器的工作原理判断；
（2）根据题目信息可知：控制电路中的电压U=6V，电流I=30mA，可求出总电阻R，总电阻减去线圈电阻和R1电阻就可求出R2.
(3)随着恒温箱温度的升高，热敏电阻的阻值减小，电路中的电流会增大，根据吸合电流不变，利用欧姆定律分析进行的操作。
【解答】（1）由图乙可知，当温度过高时，热敏电阻的阻值较小，则控制电路的电流较大，电磁铁会吸引衔铁，结合图甲可知，此时加热电路应断开，所以，P应与n连接。
（3）要增大恒温箱内的设定温度，热敏电阻减小，由于吸合电流不变，总电阻不变，因此需要增大滑动变阻器接入电路中的电阻；热敏电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，要使衔铁不被吸下，可以减小电磁铁的磁性，减小电磁铁线圈的匝数。
1 / 1专题七 电磁继电器的应用--【高效一轮复习】2023-2024学年中考科学一轮复习
一、选择题
1．如图是小红同学设计的汽车尾气中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 R 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．电磁铁的上端是 N 极
C．用久后，电源电压U 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 R 的滑片向下移
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出控制电路的电流变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化，结合电路分析；
B.根据安培定则判定电磁铁的极性；
C.用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，据此分析；
D.电磁铁吸合时电流大小不变，即总电阻不变。根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化，确定滑片的移动方向即可。
（4）在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联分析。
【解答】A.根据题意可知，气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下。因CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，故电铃应接在B、D之间，故A错误；
B.线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电磁铁的下端为N极，下端为S极，故B错误；
C.用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C正确；
D.在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，则总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，变阻器的电阻的阻值应该变小，故将R2的滑片向上移，故D错误。
故选C。
2．如图所示为直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法错误的是 （ ）
A．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A 端为 N极
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】A.电磁铁通电有磁性，断电无磁性；
B.根据力的作用效果判断；
C.声音由物体振动产生；
D.根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】A.小锤击打铃碗时，衔铁与铁钉分开，此时没有电流，则电磁铁没有磁性，故A错误符合题意；
B.电磁铁吸引衔铁，弹性片因受力而发生形变，故B正确不合题意；
C.小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C正确不合题意；
D.电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。左边线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，则A端为电磁铁的N极，故D正确不合题意。
故选A。
3．（2023九下·庆元模拟）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
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（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。
4．（2022八下·婺城期末）2022年中国疫情形势依然很严峻，“金华415”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是金华某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科同学据此设计了一个红外线体温安检电路：要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】逐一分析每个选项的电路的工作过程，找出符合题意的答案。【解答】A.A图红灯装在干路，不论什么情况红灯均亮，A不符合题意；
B.无人或体温低于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越小，电磁铁磁性变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下使静触点动触点分开，仅红灯亮，故B不符合题意；
C.体温高于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，故C符合题意；
D.D图中，红灯接在干路中，在任何情况下红灯均发光，故D不符合题意。
故选C。
5．（2023八下·吴兴期中）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，以下说法中正确的是 （ ）
A．温度达到90℃，红灯亮，电铃响
B．红灯与绿灯的连接方式是串联
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应原理
D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮。
（2）用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
（3）电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，运用的是电流的磁效应；
（4）水银是导体，煤油是绝缘体。【解答】A.温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，电铃响，故A正确；
B.根据图片可知，绿灯亮时红灯不亮；红灯亮时绿灯不亮，则二者不能同时工作，肯定不是串联，故B错误；
C.自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；
D.水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体.换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故D错误。
故选A。
6．（2023·宁波模拟） 2021年7月河南郑州市遭遇暴雨袭击。连续的强降雨导致江河水位上升，城市严重内涝。如图是--种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。若某次水位超过A点时衔铁没有被吸下。为了能起到报警的作用，下列措施合理的是（ ）
A．更换弹性更好的弹簧 B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压 D．增加控制电路的电源电压
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁没有吸合，说明原来的电磁力已经不能满足要求了，可从杠杆的平衡条件、电磁铁磁性强弱因素等角度分析解决方案。【解答】A.更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，故A错误；
B.减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁性减小，故B错误；
C.增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故C错误；
D.增加控制电路的电源电压，能增大电磁铁的磁性，故D正确。
故选D。
7．（2022八下·温州期中）如图是拍摄机动车闯红灯的摄像系统工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法中，正确的是（ ）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D．将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片，分析整个装置的工作过程，然后对各个选项进行判断。
【解答】根据图片可知，光控开关和压力开关串联。只有光控开关和压力开关同时闭合时，才能启动摄像系统，故A、B错误，C正确；
光控开关和压力开关并联时，则会：①只要红灯时，就会启动拍摄系统；②只要有汽车经过，就会启动拍摄系统，与题意不符，故D错误。
故选C。
8．（2021八下·奉化期末）小科走到电动扶梯(电梯)前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当她站到电梯上时又快了很多。她了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化)，控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是（ ）
A．触点3与触点1接触时，电梯运行较快
B．力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小
C．电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强
D．电梯没有站人时，电动机两端的电压较大
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）电梯的速度与电流大小有关，即电流越大，电梯越快；
（2）根据题目描述推测它的阻值随压力的变化规律；
（3）电磁铁的磁性与电流大小有关；
（4）根据电路的变化比较电动机电压的大小。
【解答】电动扶梯无人时压力小，运行慢，即电流小电阻大；有人时压力大小，运行快，即电流大小电阻小，则力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小，故B正确；
当触点3与1接触时，定值电阻R与电动机串联；当触点3与2接触时，只有电动机工作，则前者的电阻大电流小，则电梯运行慢；后者电阻小电流大，则电梯运行快，故A错误；
电梯无人时，电流小，则电磁铁的磁场较弱，故C错误；
当电梯无人时，定值电阻R与电动机串联，此时电动机的电压小于电源电压；当电梯有人时，只有电动机工作，它的电压等于电源电压，即前者电压小于后者，故D错误。
故选B。
9．（2021八下·浙江期末）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＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为20 Ω。当线圈中的电流大于等于60 mA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像。以下说法正确的是（ ）
A．当环境温度达到55 ℃时，警铃响
B．当环境温度达到80 ℃时，警铃响
C．当环境温度升高时，电磁铁的磁性减弱
D．图中接线柱A应与C连接，B与D连接
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）（2）根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。首先根据计算出吸合时的总电阻，然后根据R=R总-R0计算出热敏电阻R的阻值，最后根据乙图确定此时警铃响的温度。
（3）当温度升高时，首先根据乙图确定热敏电阻的阻值变化，然后确定通过电磁铁的电流变化，最后分析电磁铁的磁场强弱变化；
（4）根据衔铁的位置和报警电路的状态分析判断。
【解答】根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。
当线圈中的电流大于等于60mA时，总电阻；
热敏电阻R的阻值R=R总-R0=50Ω-20Ω=30Ω；
根据乙图可知，警铃响时的温度为80℃，故A错误，B正确；
当环境温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，它的磁场变强，故C错误；
根据题目描述可知，当衔铁吸合时，接通B，此时警铃响，因此B与C相连，那么A与D相连，故D错误。
故选B。
10．电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示。R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为N极
C．超载时，电磁铁的磁性减小
D．正常情况下(未超载时)，K与A接触
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电磁铁的工作原理分析；
（2）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（3）超载时，首先分析压敏电阻的阻值变化，然后确定电流变化，进而判断电磁铁磁性的变化；
（4）根据该装置的工作过程判断。
【解答】A.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故A错误；
B.工作时，线圈上电流向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么电磁铁的下端为N极，故B错误；
C.超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁性增大，故C错误；
D.正常情况下(未超载时)，K与A接触，接通电动机所在的电路，断开电铃所在的电路，保证电梯正常工作，故D正确。
故选D。
二、填空题
11．“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。如图所示其工作原理电路图，其中 （填“R”或“R ”）是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，图中电磁铁的磁性将 （填“增强”“减弱”或“不变”），电动机的转速将 （填“变快”“变慢”或“不变”）。
【答案】R；减弱；变慢
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据压力变化确定压敏电阻阻值变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，进而确定衔铁的位置变化。比较衔铁位置变化前后总电阻的变化，确定电流大小变化，最终确定电动机的转速变化。
【解答】根据图片可知， 当所有人走出电梯后，压敏电阻受到的压力减小，则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触，此时电动机与电阻R1 串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变慢。综上所述，压敏电阻应该与电磁铁串联，即R为压敏电阻。
12．如图所示是测量汽车流量的装置，当红外线照射到光控开关时电路处于断开状态，当有汽车经过时会挡住红外线，光控开关闭合，电子计数器计数一次。红外线 (选填“是”或”不是”)一种电磁波；图中电磁继电器相当于一个 (选填”开关”或”电源”)；当电流通过线圈DE时，电子计数器 (选填”会”或”不会”)计数。
【答案】是；开关；会
【知识点】紫外线、红外线；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据红外线和电磁波的关系解答；
（2）开关控制电路通断，根据电磁继电器的作用解答；
（3）分析电子计数器的电路是否被接通即可。
【解答】电磁继电器相当于一个开关，当电流通过线圈DE时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，动触点与下方的静触点接触，工作电路连通，计数器工作。
13．（2023九上·瑞安开学考）雾天开车需开启雾灯，避免发生危险，下图是小科设计的雾灯模拟电路。(衔铁、线圈电阻不计)
（1）雾天，空气中的水蒸气会形成雾，该过程发生的物态变化是 。
（2）要实现闭合开关后警示灯能持续亮暗闪烁，可在电路中串联一个定值电阻，该电阻可连接在 (选填“A"或“B")位置。
（3）实际操作过程中，闭合开关后发现衔铁不能被吸下，小科可以做哪些调整？ 。(写出一种即可)
【答案】（1）液化
（2）A
（3）增大电源电压或增加线圈匝数等(合理即可)
【知识点】液化及液化现象；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）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
（2）虽然灯泡亮度改变，但是始终在发光，即始终接入电路，据此确定灯位置，进而确定电阻的位置；
（3）根据影响电磁铁磁场强弱的因素分析解答。
【解答】（1）空气中的水蒸气放热，从气态变成液态发生液化现象，从而形成雾。
（2）根据图片可知，无论衔铁十分被吸下来，B点是电流的必经支路，因此灯泡应该在B点，那么串联的电阻应该在A点。
（3）实际操作过程中，闭合开关后发现衔铁不能被吸下，说明电磁体的磁场太弱，
①增大电流，即增大电源电压；
②增加线圈匝数。
14．（2023·鄞州模拟）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W"的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R0为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为1×，光越强光照强度越大)之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。请回答：
光照强度E/1x 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
光敏电阻R/Ω 120 60 40 30 24
照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为 欧姆，此时光照强度为 kx。
【答案】100；1.2
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】
控制电路中R0与光敏电阻R串联，当控制电路中电流为0.02A时，
，所以。
根据表中数据可知，光照强度E与光敏电阻R的乘积为120，故此时光照强度为1.2kx。
【分析】
控制电路中R0与光敏电阻R串联，由表中数据可知，当光线变暗时，光敏电阻阻值增大，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹开，工作电路接通，照明系统启动。根据表中数据可知，光敏电阻与R光照强度E成反比，从而得到相应的光强。
15．（2023·拱墅模拟）某电热水器的电路包括控制电路和工作电路两部分，可通过电磁继电器自动控制，实现加热与保温挡位变换。其电路图如图所示，其中R1、R2为电热丝，R3为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器水箱内），其阻值随温度的升高而减小。开关S1和S2可同时闭合或断开，红灯和绿灯是电热水器工作状态指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态。
（1）要确保电热水器正常工作，工作电路中接线柱的连接应是____（选填字母）。
A．①连②、③连④ B．①连③、②连④ C．①连④、②连③
（2）电热丝的电阻值R1 （选填“＞”“＝”或“＜”）R2。
（3）正常工作时，电热水器能将水加热到100℃（一个标准大气压下）后自动切换为保温档。若想让电热水器将水加热到90℃后自动切换为保温档，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移至适当位置。
【答案】（1）B
（2）＜
（3）左
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据题目描述的工作过程分析判断。
（2）根据公式比较两个电阻大小；
（3）电磁铁吸合时通过它的电流应该不变，而电源电压不变，根据U=IR可知，控制电路部分的总电阻保持不变。当温度降低时，热敏电阻R的阻值增大，根据R总=R+R3可知，此时要减小滑动变阻器的阻值，据此确定滑片的移动方向。
【解答】（1）根据图片可知，当温度升高到一定程度时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，它的磁场增强，将衔铁吸下来，接通②所在的电路，此时绿灯亮为保温状态，则②应该和④连通，①和③连通，故选A。
（2）根据图片可知，保温时只有R2工作，加热时只有R1工作，且P加热>P保温。根据公式可知，电阻R1（3）正常工作时，电热水器能将水加热到100℃（一个标准大气压下）后自动切换为保温档。若想让电热水器将水加热到90℃后自动切换为保温档，应将滑动变阻器的滑片向左移至适当位置。
三、解答题
16．（2024八下·浙江）如图1为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12伏，R 为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图2所示，R。为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流达到0.2安时衔铁被吸下；工作电路：R 为电热器，L 、L 为红、绿指示灯，其额定电压均为220伏，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。请回答下列问题。
（1）按要求连接好工作电路。
（2）为了使水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路阻值应为多少
（3）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，写出两种办法。
【答案】（1）
（2）根据图2可知，当温度为时，热敏电阻的阻值为由可知， 当电路电流为时，控制电路的总电阻，因为与串联，所以接人电路的阻值 。
（3）方案一：将滑动变阻器接入电路的阻值调大一些；方案二：换电源，降低电源电压。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图2分析温度升高后热敏电阻的阻值变化，弄清通过电磁铁的电流变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，明确衔铁的位置变化和对应的状态，进而确定接线情况即可。
（2）首先根据图2确定60℃时热敏电阻的阻值，然后根据 计算衔铁被吸下来时总电阻，根据串联电路的电阻规律 计算R0的阻值即可。
（3）电磁铁吸合时通过的电流大小不变，则总电阻不变。当温度降低时，热敏电阻的阻值减小。根据R总=R1+R0可知，此时变阻器的阻值要变大一些。如果变阻器的阻值保持不变，那么总电阻会减小。根据可知，要保持电流大小不变，则电源电压应该降低，据此分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，当温度升高到一定程度时，热敏电阻的阻值增大，则通过电磁铁的电流减小，磁场减弱，衔铁被弹簧拉回去。此时衔铁接通上面的静触点，此时红灯熄灭，绿灯发光，如下图所示：
17．（2023八下·仙居期末）水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。
（1）请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。
（2）请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。
【答案】（1）
（2）当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据题目要求分析衔铁的位置与两个灯泡的连接情况即可；
（2）根据图片，结合题目要求，分析整个装置的工作原理即可。
【解答】（1）当水位在安全位置以下时，为断路，电磁铁没有磁场，衔铁在上面接通绿灯所在的电路，那么上面的静触点与绿灯相连。当水位在安全位置以上时，电路接通，则电磁铁有磁性，将衔铁吸下来接通红灯而发光，那么下面的静触点应该与红灯相连，而电源的另一端与衔铁上的动触点相连，如下图所示：
（2）水位报警器的工作原理：当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。
18．（2023八下·杭州期末）如图甲所示为一恒温水箱电路结构示意图，该电路包括控制电路和工作电路两部分。
控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化曲线如图乙所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下；
工作电路：R2为电加热器，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。
（1）在答题纸上按要求连接好工作电路。
（2）为了使恒温水箱内温度保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），滑动变阻器接入电路的阻值应为多少？
（3）为了使恒温水箱内设定的温度降低一些，写出一种办法。
【答案】（1）由题意可知，当动触点与上方静触点接触时；当动触点与下方静触点接触时2与红灯的并联电路；衔铁应接在火线上，如下图所示：
（2）滑动变阻器接入电路阻值应为28Ω
（3）方案一：将滑动变阻器R0接入电路的阻值调大一些；方案二：换电源，降低电源电压。
【知识点】欧姆定律及其应用；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）根据题目描述，分析不同的工作状态时衔铁的位置和对应灯泡发光情况，进而确定电路的连接情况。还要注意为了用电安全，开关必须接在火线和灯泡之间。
（2）首先根据计算出总电阻，再根据串联电路电阻特点R变=R总-R1计算即可；
（3）当电磁铁吸合时通过电磁铁的电流大小不变，根据欧姆定律分析判断。
【解答】（2）当电流为0.2A时，电路的总电阻：。当温度为60℃时电阻为32Ω，则变阻器接入的阻值为：R变=R总-R1=60Ω-32Ω=28Ω。
（3）当电磁铁吸合时通过电磁铁的电流大小不变，如果电源电压不变，那么总电阻不变。当温度降低时热敏电阻阻值减小，根据R总=R1+R0可知，此时变阻器接入的阻值可以调大一些；
当温度降低时总电阻减小，而总电流不变，根据U总=I总R总可知，此时可以降低电源电压。
19．（2023八下·椒江期末）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，R2 阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，电梯没有超载时，电动机正常工作，电铃不响：当控制电路中的电流达到0.1安时，电铃报警，电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏，电磁铁线圈电阻不计，当R2受到2000牛压力时，R2与R1两端的电压之比为2：1．
（1）图甲中的D点应与触点 (选填”A”、”B”或”Y”)相连。
（2）该电梯的最大载重(轿厢内人和货物的总重)为多少牛？
（3）若想降低该电梯最大载重，下列方法可行的是 (选填字母)
A．适当降低R1阻值
B．适当减小控制电路的电源
C．适当增加电磁铁的线圈匝数
D．适当把电磁铁向右平移一小段距离
【答案】（1）A
（2）由图得F= 2000N时，R2=160Ω
，R1=80Ω
R总= = 120Ω
R1=R总-R1=120Ω-80Ω=40N
由图得F=8000N
（3）A；C；D
【知识点】欧姆定律及其应用；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）根据乙图分析压敏电阻的阻值随压力的变化规律，从而确定超载时电磁铁的磁场强弱变化，确定衔铁位置，最后与此时的工作状态进行对照即可。
（2）由图甲知R1与R2串联，由根据图丙知当压力F=2000N时压敏电阻的阻值，再根据串联电路电压与电阻成正比计算出R1的阻值。 当电流为0.1A时，电梯超载，根据 计算出此时的总电阻，再根据R2=R总-R1计算出此时压敏电阻的阻值，最后根据乙图确定最大载重。
（3）电梯超载报警时，电磁铁吸引衔铁的作用力几乎不变，可从影响电磁铁磁场强弱的因素，杠杆的平衡条件等角度思考解决方案。
【解答】（1）当电梯超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则它的磁场增强，将衔铁吸下来接通触点B。此时电铃报警，即C与B相接，那么触点D应该与A相接。
（3）降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大。而电磁铁吸合时电流大小不变，则总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，需减小定值电阻接入电路的阻值，故A正确；
降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大。如果R1的阻值不变，那么根据R总=R1+R2可知，此时总电阻增大。根据U=IR可知，此时控制电路的电压增大，故B错误；
降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大，则通过电磁铁的电流减小，而磁场减弱，此时可以通过增加电磁铁线圈匝数的方式增大磁场强度，故C正确；
降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大，则通过电磁铁的电流减小，而磁场减弱，则衔铁受到的电磁力减小。根据杠杆的平衡条件可知，此时可以将电磁铁向右移动从而增大动力臂，故D正确。
故选ACD。
20．（2023八下·武义期末）如图甲为恒温箱的简化电路，R0、R1设置在恒温箱内，R0为加热电阻，阻值为40Ω。R1为热敏电阻，其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中，U=6V，R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时，加热电路会自动断开，当箱内温度略低时，加热电路自动闭合进行加热。
（1）根据恒温箱的工作过程判断，P应与 （填“m”或“n”）连接。
（2）若电磁铁线圈电阻为10欧，当线圈中的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃，则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少？
（3）若要增大恒温箱内的设定温度，该如何进行操作？（至少写两点）
【答案】（1）n
（2）解：
（3）减小电源电压，滑片向右移，控制电路中串联一个电阻，减少电磁铁的线圈匝数
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）由图甲可知：电磁铁磁性变强吸引衔铁向下m与 p连接。由图乙可知温度越高，R1越小。结合电磁继电器的工作原理判断；
（2）根据题目信息可知：控制电路中的电压U=6V，电流I=30mA，可求出总电阻R，总电阻减去线圈电阻和R1电阻就可求出R2.
(3)随着恒温箱温度的升高，热敏电阻的阻值减小，电路中的电流会增大，根据吸合电流不变，利用欧姆定律分析进行的操作。
【解答】（1）由图乙可知，当温度过高时，热敏电阻的阻值较小，则控制电路的电流较大，电磁铁会吸引衔铁，结合图甲可知，此时加热电路应断开，所以，P应与n连接。
（3）要增大恒温箱内的设定温度，热敏电阻减小，由于吸合电流不变，总电阻不变，因此需要增大滑动变阻器接入电路中的电阻；热敏电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，要使衔铁不被吸下，可以减小电磁铁的磁性，减小电磁铁线圈的匝数。
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