教科版九年级物理上册同步练习7.4电磁继电器(word版，含答案解析）

教科版九年级物理上册7.4电磁继电器
一、单项选择题（共15小题；共30分）
1.
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。图中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.
接
，
接
B.
接
，
接
C.
接
，
接
D.
接
，
接
2.
大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某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
的人经过时仅绿灯亮，高于
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.
3.
如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。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。则下列说法中正确的是
?
A.
只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B.
若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
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.
只要机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
4.
在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中
、
?
A.
都是红灯
B.
都是绿灯
C.
分别是红灯、绿灯
D.
分别是绿灯、红灯
5.
如图是一种水位报警器的原理图。当水位达到金属块
时（一般的水能导电）电路中
?
A.
两灯同时亮
B.
两灯都不亮
C.
红灯亮
D.
绿灯亮
6.
如图所示的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
7.
如图是一种温度自动报警器原理示意图，制作水银温度计时，插入一根金属丝，当温度升高到水银与金属丝相接触时
?
A.
电铃响，绿灯亮
B.
电铃响，绿灯灭
C.
电铃不响，绿灯亮
D.
电铃不响，绿灯灭
8.
如图是一种温度自动报警器原理示意图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度上升，水银与金属丝相接触时，下列说法正确的是
?
A.
只有绿灯亮
B.
只有电铃响
C.
绿灯亮同时电铃响
D.
绿灯不亮、电铃不响
9.
如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于
点时，工作电路绿灯亮；到达
点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过
点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是
?
A.
增加工作电路的电源电压
B.
增加控制电路的电源电压
C.
减少电磁铁线圈的匝数
D.
更换弹性更强的弹簧
10.
对下列四种说法进行了分组，说法全都正确的一组是
?
①验电器是利用异种电荷相互吸引的原理工作的；
②电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关；
③实验室常用温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的；
④弹簧测力计的工作原理是：弹簧的伸长量总是与所受拉力成正比
A.
①②
B.
②③
C.
③④
D.
①④
11.
如图消防应急灯在没有停电时，灯都是熄灭的；停电时，标有“”字样的两盏灯就会正常发光。下面四个电路中符合要求的是
?
A.
B.
C.
D.
12.
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，小李设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯
，井盖相当于开关
；正常情况下（
闭合），灯
不亮；一旦井盖丢失（
断开），灯
即亮起，以警示行人。图中的电路符合要求的是
?
A.
B.
C.
D.
13.
如图所示的自动控制电路中，当开关
闭合时，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
14.
如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。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.
若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
15.
小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯液所示制电路中，电源电压恒定，
为定值电阻，
为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是
?
A.
电磁铁的上端为
极
B.
当光照强度增强，控制电路的电流变小
C.
当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D.
灯泡应设计在
和
两接线柱之间
二、填空题（共10小题；共30分）
16.
如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关
、
，发令指示灯亮，运动员抢跑后，
所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性
?（选填“增强”或“减弱”），抢跑指示灯
?（选填“”或“”）亮，判定运动员抢跑。
17.
小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中
、
位置可以安装电铃或
灯，车库没有积水时，
灯亮；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，具有
?性，把衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的
?位置。
18.
虽然纯净的水不是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示。图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更
?（选填“强”或“弱”）；当水位到达金属块
时，
?（选填“红”或“绿”）灯亮。
19.
电梯设置了超载自动报警系统，其简化电路如图所示，电梯箱底层装有压敏电阻
，
为保护电阻，
为动触点，
、
为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，此时电梯
?（选填“能”或“不能”）运行，电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而
?，如果用阻值较小的电阻替换
电梯可乘人数将
?（选填“变多”、“不受影响”或“变少”）（说明：电梯可乘人数是以每个人质量均为
计算）
20.
如图为某电磁继电器的工作原理图，开关
闭合时，电磁铁
?（有/无）磁性，
?（电灯/电铃）通电工作。
21.
现在很多大型商场都安装了如图
所示的“聪明的电梯”，无人乘梯和有人乘梯时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图
所示，
是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当人走上电梯后，电磁继电器控制电路中的电流
?（选填“增大”或“减小”），和衔铁相连的动触点与静触点
?（选填“”或“”）接触，电动机的转速变快，使电梯的运行速度加快。
22.
“闯红灯违规证据模拟器”的电路如图所示，光控开关接收到红光时会自动闭合，此时压敏电阻若受到汽车的压力，其阻值就会变小，电磁铁的磁性因电路中电流的增大而变
?（选填“强”或“弱”），当电流变化到一定值时，衔铁与
?接通（选填触点
或触点
），电控照相机开始工作，拍摄违规车辆。
23.
小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（
是一个压敏电阻）。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变
?，衔铁与触点
?（填“”或“”）接触，电动机的转速变
?。
24.
如图所示是水位自动报警器的原理图。观察电路可知，这个报警器的工作原理是：当水位没有到达金属块
时，
?；当水位到达金属块
时，
?。
25.
如图甲所示的“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。图乙所示是其控制电路图，
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，则图中电磁铁的磁性将
?（选填“增强”、“减弱”或“不变
），电动机的转速将
?（选填“变快”、“变慢”或“不变”）。
三、简答题（共2小题；共14分）
26.
如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。
27.
如图是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块
时，绿灯亮；水位到达金属块
时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。
四、计算题（共3小题；共27分）
28.
科技小组为灯暖型浴霸（一种取暖用的电器）设计了一个可自动控制温度的装置如图甲所示，控制电路电压
恒为
，继电器线圈的电阻
。为
，定值电阻
为
，热敏电阻
的阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路电压
恒为
，安装两只标有“”的灯泡闭合开关
，当继电器线圈中的电流大于或等于
时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开。
（1）工作电路工作时，
端应与
?（选填“”或“”）端相连接。
（2）工作电路工作时的总电流为多大?
（3）浴室里控制的温度
为多高?
（4）为使利用
控制的浴室温度
高低可调，需要对控制电路进行改进，请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路，添加的器材需说明规格要求。
29.
新农村中很多楼房顶上装有如图甲所示的水箱，图乙是这种水箱的结构示意图。其中
、
是由密度为
的材料制成的圆柱体，位于水箱顶部的压力传感开关是一种特殊的“拉线开关”，其作用是：当它受到竖直向下的拉力等于
时闭合，电动水泵就开始通过进水口向水箱中注水；当拉力等于
时断开，电动水泵就停止向水箱中注水。
（1）如果
、
的体积均为
，则
、
的总重力是多少?（
取
）
（2）通过计算说明正常情况下水箱中的最高水位在什么位置，并在图乙中用水平虚线标出。（压力传感开关下的细绳和
、
间的细绳质量与体积均忽略不计，
取
）
（3）为了增加安全性，压力传感开关通常是通过一只电磁继电器控制电动水泵。请用笔画线代替导线，按照题意将图丙中的电路连接完整。
30.
如图所示为物理兴趣小组的同学设计的带报警功能的测温仪，控制电路和工作电路电源电压均为
，
是阻值为
的定值电阻，
是热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如下表所示。当所测体温高于
时，红灯亮发出警报。
（1）电磁铁的上端为
?极；若需要提高报警温度，需将
更换为阻值更
?（选填“大”或“小”）的电阻。
（2）当所测体温是
时，电流表的示数是多少?（结果保留两位小数）
（3）小明用该测温仪测体温时，电流表示数显示
，请通过计算说明测温仪是否会报警?
答案
第一部分
1.
D
2.
C
【解析】无人或体温低于
的人经过时仅绿灯亮，高于
的人经过时，电阻的阻值越小，则电路中的电流越大，红灯亮且电铃响起，说明红灯与电铃要串联，且它们要与绿灯并联。A图红灯装在干路，不论啥情况红灯均亮，A不符合题意；B图绿灯与电铃串联，绿灯发光时电铃响，B不符合题意；C图红灯与电铃串联，且它们与绿灯并联，故C符合题意；D图在任何情况下红灯均发光，D不符合题意。
3.
C
【解析】（1）分析题意可知，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，因此A和B两个选项的说法是错误的；
（2）分析可见，光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响的，因此这两个开关只能串联，不能并联，所以D选项的说法也是错误的。
4.
D
【解析】由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，
灯泡电路被接通，所以
为红灯；当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，
电路接通而发光，所以
为绿灯。故ABC错误，D正确。
5.
C
6.
B
【解析】电铃发出的声音是受到钉锤的敲击而产生的。不能连续发声，是钉锤不会连续敲击造成的。电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，打击铃碗，发出声音.此时电路始终接通，电磁铁始终吸引衔铁，衔铁不会回弹，所以钉锤不能再重复打击铃碗。
7.
B
【解析】温度自动报警器的工作过程是这样的，当温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀，水银液柱上升，当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使触点与上面断开，与下面连通，此时电铃响，绿灯灭，发出报警信号。
8.
B
【解析】温度自动报警器的工作过程：当温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀，水银液柱上升，当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使触点与上面断开，与下面连通，此时电铃响，绿灯灭，发出报警信号。
9.
B
10.
B
11.
C
【解析】由图可知，没有停电时（即
的电路接通），电磁铁有磁性，吸引衔铁，使下面的一只灯泡发光，故A错误；
由图可知，右侧电路的电源电压为
，而两盏灯的额定电压均为
，要使外部电路停电时，两盏灯都能正常发光，则两盏灯应并联，而图中两盏灯串联，不能正常发光，故B错误；
由图可知，没有停电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，上面的两只灯泡都不发光（即熄灭）；停电时，衔铁被弹簧拉起，上面两只并联的灯泡可以在
的电压下正常发光，故C正确；
由图可知，不管电磁铁是否具有磁性，该电路都是接通的，两只灯泡都发光，故D错误。
12.
B
13.
C
14.
C
15.
D
【解析】由图可知，根据安培定则可知，电磁铁的上端为
极，故A错误；
当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变大，故B错误；
当光照强度减弱时，光敏电阻的阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流变小，电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关，电流减小，则磁性变弱，故C错误；
光线较暗时，光敏电阻的阻值大，则控制电路中的电流小，电磁铁的磁性弱，衔铁在弹簧的作用下被拉起，灯泡自动发光，说明灯泡在
和
两接线柱之间，故D正确。
第二部分
16.
增强；
17.
磁；
【解析】车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，
灯亮，说明
为
灯；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得
的电路接通，电铃发出声音，所以电铃应安装在图中的
位置。
18.
强；红
19.
不能；减小；变少
【解析】（1）读图可知，正常情况下（未超载时），衔铁没有电磁铁吸引，
与静触点
接触，电梯正常工作；
超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值随着减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，动触点
与静触点
接触，电铃报警，电梯不工作。
（2）电源电压一定时，如果用较小的电阻替换
，要使电路中的电流保持不变，则压敏电阻
的阻值变大，压力将变小，电梯可乘人数将变少。
20.
有；电灯
【解析】当开关
闭合，电路接通时，电磁铁通电，电磁铁有磁性，把衔铁吸引下来，使触点与电灯所在的电路接通，电灯通电工作。
21.
增大；
22.
强；触点
【解析】根据公式
，电压一定时，电阻越小，电流越大，根据电磁铁强弱与电流大小的关系得到线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强。将衔铁吸引下来，与触点
接通，电源与电控照相机组成的电路形成通路，电控照相机开始工作。
23.
强，，快
【解析】当人站在电梯上时，
的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁变强，则衔铁被吸下，与触点
接触，则电机上的电压增大，电动机转速变快。
24.
电磁铁中没有电流流过，电磁铁无磁性，所以衔铁没有被吸下来，绿灯与电源构成闭合回路，而电铃与电源是断路，所以绿灯亮，电铃不响；
、
间通过液体导电，电磁铁中有电流流过，电磁铁有磁性，将衔铁吸下来，绿灯与电源断开，而电铃与电源构成闭合回路，所以绿灯不亮，铃响报警（电磁铁与衔铁只是构成一个自动控制的开关，控制工作电路的通断。）
25.
减弱；变慢
【解析】当所有人走出电梯后，压力减小，则压敏电阻
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
接触，此时电动机与电阻
串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变慢。
第三部分
26.
温度升高时，水银面上升。当水银面上升到与金属丝接触时，电磁铁线圈中就有电流通过，产生磁性吸引触点开关使之闭合。这时工作电路形成回路，电铃就响起来了。
27.
水位没有到达金属块
时，控制电路不工作，继电器线圈没有电流通过，此时继电器工作电路的上面两个触点接触，工作电路中绿灯与电源构成回路，绿灯亮；当水位到达金属块
时，继电器线圈有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使工作电路的下面两个触点接触，红灯与电源构成回路，红灯亮。
第四部分
28.
（1）
??????（2）
【解析】，
。
??????（3）
【解析】，
，
因为
，
所以
，
由图象可得
。
??????（4）
如图。
所选滑动变阻器的规格要求为：最大电阻大于
，允许通过的最大电流不小于
。
29.
（1）
【解析】
、
的总质量
，
、
的总重力
。
??????（2）
当电动水泵停止向水箱中注水时水箱中的水位最高，此时
，
由
得：
，
即
、
刚好浸没，最高水位如图所示：
??????（3）
电路连接如图所示：
30.
（1）
；大
??????（2）
【解析】由表可知当
时，
??????（3）
根据表格可知，当
时，，会报警。
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