第3节 电磁铁的应用 提高练习

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1.3电磁铁的应用提高练习
一、选择题（共15小题；每小题2分；共30分）
1.用电磁继电器来操纵高电压电路的开关，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
2.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
3.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
4.关于电磁铁，下列说法正确的是（ ）
A.?电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流强弱无关
B.?电磁铁中电流方向改变，其磁性强弱也改变
C.?在相同通电螺线管中，加铜芯比加铁芯磁性弱???
D.?电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关
5.?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（ ）
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
6.下面四幅教材插图中，用于描述电磁铁应用的是（???? ）

A.?指南针 ?????????????????????B.?电铃 ? C.?发电机 ????????????????D.?电吉他的拾音器
7.在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是（? ）?
A.?铜棒????????????????????????????????????B.?铅棒????????????????????????????????????C.?铝棒????????????????????????????????????D.??铁棒
8.小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正
常发光．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.?
9.如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关 S 拨在触点②位置。
要使弹簧测力计的示数变小，下列操作方法能够实现的是(?? )
?滑片 P 向 a 端滑动??????? B.?将 S 拨到③位置???????
C.?将铁芯从螺线管中取出??????? D.?将螺线管往上移动


第9题图 第10题图 第11题图
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
11.如图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.??衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹 C.?衔铁没有向下运动 ?D.?电池正、负极接反了
12.?如图是抓拍机动车闯红灯装置的工作原理示意图．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．下列有关说法正确
的是（　　）
?摄像系统拍摄的图象是正立缩小的虚像
B.?当红灯损坏不能发光时，该装置仍能正常工作
C.?若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
D.?只要光控开关和压力开关有一个不闭合，摄像系统都不会自动拍摄

第12题图 第13题图
13.如图所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是（? ）?
A.?灯亮，电动机不转动，电铃响?????????????????????????????B.?灯亮，电动机转动，电铃响
C.?灯不亮，电动机不转动，电铃响?????????????????????????D.??灯不亮，电动机转动，电铃响
14.下列对电话的叙述正确的是（）
A.?听筒的作用是直接接收来自听筒的声音 B.?话筒的作用是把变化的电流信号转化成声音
C.?话筒的作用是把声音的振动转化为变化的电流信号 D.?听筒的作用是直接接收来自话筒的电流
15.如图所示，在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中，下列说法中正确的是（? ）
A.?把滑动片向左滑动时，磁性减弱? B.?把滑动片向左滑动时，磁性增强
C.?若增加线圈匝数，磁性将减弱??? D.?若改变电流的方向，磁性将增强
二、填空题（共6小题，每空1分；共18分）
16.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种________。它可以利用
________电压、弱电流电路的通断，来间接控制________电压、________电
流电路的通断。
如图所示是电磁选矿机的示意图，其中M为矿石，D为电磁铁，落入B中的是________，落入C
中的是________．（填“铁矿石”“非铁矿石”）

在“研究电磁铁”的实验中，小明猜想电磁铁的磁性强弱可能跟通过电磁铁电流的大小和线圈的匝
数有关，于是他设计了如图所示的电路。
(1)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是________；
(2)通过观察甲、乙两个电磁铁吸引大头针的________，可以比较 它们的磁性强弱；这是运用了哪
种科学探究方法：________。
(3)根据图示的情境可知，________的磁性更强（选填“甲”或“乙”），电磁铁磁性的?? 强弱与________有关。

第17题图 第18题图 第19题图
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。
如图所示，挂在弹簧测力计下的铁块置于一个匝数可变的电磁铁的上方。当开关S与1接通稳定
后测力计的示数为F1 ， 使滑动变阻器的滑片P向左移动到某一位置，弹簧测力计的示数为F2 ， 则F1________ F2；然后滑片P的位置保持不变，开关由1接到2，稳定后弹簧测力计的示数为F3 ， 则F3________ F2。(选填“=”、“>”或“<”)

第20题图 第21题图
如图所示是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图。L1、L2是固定的电磁线圈。衔铁
T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。当S接通触点b时，线圈________(选填L1或L2)具有磁性，吸引衔铁使横杆向________?(选填左或右)运动，带动传动装置关闭车门。
三、实验探究题（共2小题，每空2分；共28分）
22.小华将漆包线（表面涂有绝缘漆的铜线）绕在两个完全相同的铁钉上，制成了简易电磁铁甲和乙，
按图连接好电路，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”．请你结合该实验中的具体情况，完成下面的
内容．
(1)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)将甲乙串联的目的是________。本次实验得到的结论是________。
(3)检查电路连接完好，小华闭合开关后发现甲乙两个铁钉都不能吸引大头针，他
下一步的操作是??????????????? 。
A.?重新绕制电磁铁??B.?更换电源??????C.?拆除滑动变阻器??????D.?移动滑动变阻器滑片




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=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA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________(均选填“增大”、“减小”或“不变”)．
(2)图甲中警铃的接线柱C应________与接线柱相连．
(3)请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．答： ．
24.巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。
? 更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”．组成三层膜的两
种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金
属，才可能产生“巨磁电阻效应”。
进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时．用R0表示未加磁场时的电阻，
R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度
均相同）的关系如乙图所示。

1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出? 磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是?????????
A.?铜、银? B.?铁、铜? C.?铜、铝?????D.?铁、镍
(2)对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.1nm时，这种复合膜电阻________（选填“具有”或“不
具有”）“巨磁电阻效应”。
(3)“新型读出磁头”可将微弱的________信息转化为电信息。
(4)铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0?????（选填“大”
或“小”）得多。
(5)丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域．将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的?? 。

四、解答题（共3小题；25小题6分；26小题6分；27小题12分；共24分）
25.将如图中的电磁铁连入你设计的电路中（在虚线方框内完成）．要求：电路能改变电磁铁磁性的
强弱；使小磁针静止时N.S如图（提示：可用器材有滑动变阻器.干电池）．

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）
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)



1.3电磁铁的应用提高练习
参考答案
一、选择题
1.D 2.A 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8.C 9. D 10.B 11.B 12.D 13.C 14.C 15.B
二、填空题
16.开关；低；高；强
17.铁矿石；非铁矿石
18.(1)使通过它们的电流相等(2)大头针的多少；转换法(3)乙；线圈匝数
19.电磁继电器；右；减小
20.＜；＜
21.L2；右
三、实验探究题
22.(1)吸起大头针的数目(2)控制电流相同；在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强(3)D
23.(1)70；减小；增大(2)B
(3)已知：I＝50mA时，继电器的衔铁刚好被吸引，警铃报警。
此时控制电路总电阻R总＝ ＝60Ω，
热敏电阻R＝R总－R0＝30Ω，
由图甲可知，此时t＝80℃，
所以，当温度t≥80℃时警铃报警。
24.(1)B(2)不具有(3)磁（4）小（5）B
四、解答题
25.
26.如图所示：
27.(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。









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