湖北省黄石市第八中学2018年秋九年级物理20.3电磁铁 电磁继电器达标训练
选择题
1.陈华在课外活动实验中,用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁,实验中,他希望获得更强的磁性,设计了以下几种方案,不可能实现的是( C )
A. 增加电路中电池的节数 B. 增加线圈匝数
C. 将电源的正、负极对调 D. 在线圈中插入一根铁钉 2.如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,图中的电磁铁 ( D )
A. a端是N极,磁性减弱
B. b端是S极,磁性增强
C. a端是S极,磁性增强
D. b端是N极,磁性减弱
3. 下列关于电磁铁和磁感线的说法中,正确的是( B )
A. 电磁铁能永久性地保持磁性?????????????
?B. 电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变?????????????
?C. 磁感线是真实存在的?????????????
?D. 电磁铁外部的磁感线总是从S极出发,回到N极?????
4.下列装置中,没有用到电磁铁的是( C )
A.电磁起重机 B.电磁继电器
C.电饭锅 D.电铃
5. 法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗。这说明( A )
A. 电磁铁的左端为N极 B. 流过灯泡的电流增大
C. 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
D. 巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系
6.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁,下列说法中正确的是 ( D )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁继电器中的磁体,可以使用永磁铁
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
7. 如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验,想让电磁铁吸引更多的大头针,可行的做法是( A )
A. 将滑片P向a端移动 B. 将滑片P向b端移动
C. 用铜芯替换铁芯 D. 减少线圈匝数
二、填空题
8. 如图所示,螺线管磁性的有无可以由 的有无来控制,其极性与螺线管中的 方向有关。若将甲和乙两螺线管串联在电路中, (填“甲”或“乙”)的磁性更强。?
?
【答案】电流;电流;乙
9.小明设计了一个“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,继电器线圈的电阻R0为30 Ω。当线圈中的电流大于等于50 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象。
(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为 Ω。当环境温度升高时,热敏电阻阻值将 ,继电器的磁性将 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 相连,指示灯的接线柱D应与接线柱 相连(均选填“A”或“B”)。
(3)环境温度高于 时,警铃报警。
【答案】(1) 70 减小 增强
(2) B A
(3) 80
【解析】 (1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为70 Ω。分析图象发现:当环境温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,控制电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增强;
(2)由题中“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”,所以警铃的接线柱C应与接线柱B连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
(3)当线圈中的电流I=50 mA=0.05 A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警,由I=得,控制电路的总电阻:R===60 Ω,
则热敏电阻的阻值:R=R总-R0=60 Ω-30 Ω=30 Ω,
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为30 Ω时,此时环境温度t=80 ℃,所以,当温度t≥80 ℃时,警铃报警。
10. 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,使埋地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)电磁继电器工作时,它把电能转化成热能和 。
(2)当绿灯亮时,摄像系统能否工作? 理由是: 。
(3)埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作? 。
【答案】否;(或不会)
三、实验题
11. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
?
(1)实验中通过观察电磁铁 ? ? ? ? ?的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 ? ? ? ? (填“增加”或“减少”),说明电流越? ? ? ,电磁铁磁性越强。
(3)根据图示的情境可知, ? (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时, ? ,电磁铁磁性越强。
(1) 【答案】吸引大头针数量?【解析】两个电磁铁吸引的大头针的数量的多少反映着电磁铁的强弱关系;
?(2) 【答案】增加;大
?【解析】当滑动变阻器的划片P向左移动时,接入电路的电阻将会减小,电路中的总电流将会增大,两个电磁铁吸引大头针的数量将会增大,说明电流越大,电磁铁的磁性就会越强;
?(3) 【答案】甲;线圈匝数越多
12.为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素”有关,做了以下几次实验,实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题:
(1)通过观察图甲中A与B两个电磁铁,当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时,电磁铁线圈的匝数越多,它的磁性就越 。
(2)观察图甲中B与C两个电磁铁,当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时, (选填“有”或“无”)铁芯的电磁铁,它的磁性更强。
(3)通过观察图乙与图丙,当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时,电磁铁的电流越 ,它的磁性就越强。
(4)结论:影响电磁铁磁性强弱的因素有:通过电磁铁的 大小、 、有无 。
【答案】(1) 强
(2) 有
(3) 大
(4) 电流 线圈匝数 铁芯
【解析】 (1)图甲中A、B两电磁铁,通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时,线圈的匝数越多,吸引大头针数目越多,表明它的磁性就越强。
(2)图甲中B、C两电磁铁,通过线圈的电流相同、线圈匝数相同时,有铁芯的电磁铁吸引大头针数目越多,表明它的磁性就越强。
(3)线圈的匝数相同、有无铁芯相同,图丙中滑动变阻器连入电路的电阻丝变短,电阻变小,电路中电流增大,电磁铁吸引的大头针增多,电磁铁的磁性增强。说明通过电磁铁的电流越大,它的磁性就越强。
(4)结论:影响电磁铁磁性强弱的因素有通过电磁铁的电流大小、线圈的匝数、有无铁芯。