沪粤版物理九年级下册
第十六章 电磁铁与自动控制
16.4 电磁继电器与自动控制
自主预习 教材感知
知识点一 认识电磁继电器
1. 电磁继电器是由 、 、复位弹簧和触点等部件组成的。?
2. 电磁继电器的工作原理：利用 来控制工作电路的一种装置。
知识点二 电磁继电器的应用
电磁继电器在电路中的主要作用相当于 ，在使用时可利用低压控制高压、远距离控制、实现 控制。
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1. 电磁继电器的触点相当于( )
A. 电磁铁 B. 衔铁 C. 开关 D. 电源
2. 下列功能中，不能利用电磁继电器完成的工作是( )
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
3. 如图是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是( )
A. 温度计中的水银是导体
B. 温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C. 报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D. 电磁继电器是一种电路开关
第3题 第4题
4. 如图所示是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，当水面上涨到达警戒水位时( )
A. 甲灯亮 B. 乙灯亮
C. 两灯都亮 D. 两灯都不亮
5. 如图是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化：a.温度升高，使双金属片弯曲；b.接通触点使工作电路中有电流通过；c.电磁铁有磁性；d.衔铁被吸下；e.接通触点使控制电路中有电流通过；f.电灯亮，电铃响，发出警报。这些变化的正确顺序是( )
A. Abcdef B. aecdbf C. abdcef D. aedcbf
第5题 第6题
6. 如图是电磁继电器，能通过低压控制电路间接地控制高压工作电路，下列说法正确的是( )
A. 连有电动机的是低压控制电路
B. 电磁继电器实际上是一个由电磁铁控制电路通断的开关
C. 利用电磁继电器主要是节约用电
D. 利用电磁继电器主要是为了操作方便
7. 如图所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是( )
A. 电热器发热，电动机转动 B. 电热器发热，电动机不转动
C. 电热器不发热，电动机不转动 D. 电热器不发热，电动机转动
第7题 第8题
8. 近期，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路，小明接下去的电路连接应该是( )
A. M接A、N接B B. M接B、N接D
C. M接B、N接C D. M接A、N接D
9. 如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图。要使电磁铁对衔铁的吸引力变大，以下做法可行的是( )
A. 去掉电磁铁线圈中的铁芯 B. 减少电磁铁线圈的匝数
C. 增大电源A的电压 D. 增大电源B的电压
10. 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即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是( )
A B
C D
11. 如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁得到磁性，此时电磁铁上端为 极，触点B与C (选填“接通”或“断开”)，汽车启动。
12. 如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变 (选填“强”或“弱”)，吸引衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
第12题 第13题
13. 如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作时，在 (选填“煤油”或“水银”)温度计的玻璃管中插入一段金属丝，使温度计两端分别与电源的两极相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有 ，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。?
14. 学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示。分电器的作用是把220 V的交流高压转化为12 V的直流低电压，并且分两路输出。220 V的供电线路有电和停电时蓄电池、灯泡的工作状态分别是 、 。
第14题 第15题
15. 如图所示是王强同学在研究性学习的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.观察电路可知，这个报警器的工作原理是：
(1)有人踩踏板时， 。?
(2)无人踩踏板时， 。
16. 小明同学学习了有关的物理知识后，设想制作一个电动充气泵，他画出了如图所示的结构示意图，图中E为电流大小和方向都不断变化的交流电。
(1)你认为小明的设想运用了哪些物理知识?
① ；
② ；
③ .?
(2)若电流从电源的a端流入时，小磁铁向下运动，则此时电磁铁的上端为 极，小磁铁的下端为 极。?
17. 图甲为热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
甲 乙
(1)从图甲中可得50 ℃时热敏电阻的阻值为 Ω。?
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端? 。?
(3)若恒温箱内的温度达到100 ℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
。?
(4)若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。?
18. 电磁继电器的构造如图所示，结合图思考以下问题。
(1)根据电磁铁特点和电磁继电器工作电路，分析工作过程。
①在D、E间加上较低的电压时，电磁铁有 ，衔铁被 ， 两个接线柱所连的触点接通，从而使与 两接线柱相连的工作电路工作；当D、E间无电压时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的作用下上升，使 两个接线柱所连的触点接通，从而使与 两接线柱相连的工作电路工作。?
②由此可见，电磁继电器的实质是什么?
(2)电磁继电器在应用上有何优点?
19. 如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时，哪个灯亮？请说明它的工作原理(提示：一般的水都能导电)。
参考答案
自主预习 感知教材
知识点一 1. 电磁铁 衔铁 2. 电磁铁
知识点二 开关 自动
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1. C
2. A
3. C 【解析】当温度达到一定值时，温度计内水银上升，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，将报警电路接通，电铃响，起到报警的作用.电磁铁是电流的磁效应的应用，而不是电流的热效应，故选项C错误。
4. B 【解析】水位在安全水位时，控制电路中无电流，衔铁被弹簧弹开，工作电路中甲灯亮；当水位上升时，浮子A上升，等到控制电路被接通时，电磁铁产生磁性将衔铁吸下，工作电路中乙灯亮。
5. B 【解析】由电磁继电器控制的电路一般工作过程是：接通控制电路→电磁铁有磁性→吸下衔铁→工作电路被接通，所以正确的顺序应该是aecdbf。
6. B 【解析】电磁继电器是用低压控制电路间接地控制高压工作电路的装置，它实际上是一个间接控制的开关，连有电动机的电路是高压工作电路，利用电磁继电器，主要是为了操作安全。
7. D 【解析】当控制开关S闭合后，控制电路接通，电磁铁有磁性，磁铁被吸下，则电动机所在电路接通，电热器所在电路断开。此时电动机转动，而电热器不发热。
8. B 【解析】根据题意可知两灯并联连接，要使得电路工作，电路必须为闭合电路。由此可知M接B、N接D符合要求，故选项B正确。
9. C 【解析】若去掉电磁铁线圈中的铁芯，磁性将减弱，故选项A不可行；若减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，故选项B不可行；增大电源A的电压，可以增大通过电磁铁的电流，增强电磁铁的磁性，故选项C可行；增大电源B的电压，不会影响通过电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故选项D不可行。
10. B 【解析】选项A图，S闭合时，电磁铁有磁性，工作电路也闭合，灯泡发光，S断开时，电磁铁无磁性，工作电路断路，灯泡不发光，不符合要求；选项B图，S闭合时，电磁铁有磁性，工作电路断路，灯泡不发光，S断开时，电磁铁无磁性，工作电路闭合，灯泡发光，符合要求；选项C图，S闭合时，电磁铁有磁性，工作电路也闭合，灯泡发光，S断开时，电磁铁无磁性，工作电路断路，灯泡不发光，不符合要求；选项D图，不论S闭合还是断开，工作电路的灯泡始终发光，不符合要求。
11. N 接通
12. 强 2
13. 水银 磁性 【解析】煤油是绝缘体，不能导电，水银是导体，容易导电，在制作时，在水银温度计的玻璃管中插入一段金属丝，使温度计两端分别与电源的两极相连.当温度达到金属丝下端所指的温度时，电路接通，电路中有电流通过，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。
14. 有电时蓄电池充电，灯泡不发光 停电时蓄电池供电，灯泡发光
【解析】在220 V照明电源正常情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，电磁铁吸引衔铁，将灯泡与蓄电池所在电路开路，灯泡不发光；当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在的电路形成通路，蓄电池供电，灯泡发光，从而实现自动应急照明。
15. (1)电磁铁有磁性，电铃电路工作，铃响报警 (2)电磁铁无磁性，灯泡电路工作，灯亮安全
【解析】该题考查电磁继电器的工作原理，当有人踩踏板时，触点接触，线圈中有电流通过，产生磁性，把衔铁吸下来，则电铃响报警。当无人踩踏板时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的作用下弹回，使灯泡与电源形成通路而亮，表示安全。
16. (1)电流的磁效应(或电流产生磁场、电磁铁原理) 磁极间的相互作用(或同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引) 杠杆原理 (2) S N
【解析】(1)分析题图中装置结构，通电后，电磁铁有磁性，这是应用了电流的磁效应；电磁铁将上面的小磁铁吸下，这是应用了磁极间的相互作用；小磁铁向下运动时，弹性金属片充当了一个杠杆，应用了杠杆原理。(2)电流从a端流入，由右手螺旋定则知电磁铁的上端为S极，小磁铁向下运动，根据异名磁极相互吸引，则小磁铁的下端为N极。
17. (1)90 (2)A、B端 (3)不处于工作状态 (4)变大
【解析】(1)由图(甲)可知，50 ℃时热敏电阻的阻值为90 Ω；(2)当线圈中电流大于或等于28 mA时，继电器的衔铁被吸合，此时下触点开关接通，加热器不工作，因而加热器应接在与上触点相连的A、B端；(3)当温度达到100 ℃时，R=50 Ω，控制电路中的电流I===0.03 A =30mA>28mA，因而加热器不处于工作状态；(4)若在原控制电路中串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，通过线圈的电流减小，则衔铁被吸合的时间较长，恒温箱内的最高温度将变大。
18. 解：(1)①磁性 吸下 B、C B、C A、B A、B
②利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
(2)可实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路或进行远距离操作，安全方便。
