初中物理教科版九年级上册第七章4电磁继电器练习题
一、单选题
电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示。电梯厢底层装有压敏电阻,为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行。则下列说中法正确的是
A.
电磁铁磁性的强弱与电流的方向有关
B.
电磁铁是根据电磁感应原理工作的
C.
电梯超载时动触点K与静触点B接触
D.
电梯超载时报警,说明压敏电阻的阻值随压力的增大而增大
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,绿灯亮
B.
自动报警器的触点类似一种开关
C.
自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D.
把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
如图所示是一种水位自动报警器工作原理图。由于一般的水都能导电,当水位升高到金属块B处时,下列判断正确的是_________,选择理由________。
A.
绿灯亮,螺线管上端是S极
B.
红灯亮,螺线管上端是S极
C.
绿灯亮,螺线管上端是N极
D.
红灯亮,螺线管上端是N极
小红同学利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了一个如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列说法的正确是
A.
增加螺线管线圈的匝数能使控制电路达到要求
B.
滑动变阻器滑片P向右移动能使控制电路达到要求
C.
电磁铁的上端是N极
D.
断开控制电路时灯不亮
某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开;手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是
A.
B.
C.
D.
图甲为热敏电阻的图象,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;当线圈中电流大于或等于28mA时,继电器的衔铁被吸合,恒温箱停止工作;为继电器线圈供电的电池电压为6V,图乙中的“电源”是恒温箱加热器的电源。下列说法中正确的是
A.
从图甲中可得时热敏电阻的阻值为
B.
恒温箱的加热器应接在C、D两接线柱之间
C.
若恒温箱内的温度达到100?C时,通过计算分析可知恒温箱加热器处于工作状态
D.
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变大
小明去超市购物时,乘坐台阶式自动电梯,他发现当有人站在电梯上与没有人在电梯上相比电梯运动快慢不同,小明通过自主学习,了解到电梯每个台阶下都连接一个压敏电阻R,其电路可简化为如图所示,压敏电阻R的阻值会随着压力的增大而减小,从而会影响电梯电动机M的转动快慢,已知电梯及压敏电阻的电源电压均恒定,则下列分析正确的是
A.
当有人站在电梯上时,衔铁与触点2接触,电动机的转速较大
B.
当有人站在电梯上时,衔铁与触点1接触,电动机的转速较小
C.
当没有人在电梯上时,衔铁与触点2接触,电动机的转速较小
D.
当没有人在电梯上时,衔铁与触点1接触,电动机的转速较大
如图所示为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光强度而变化,以下说法错误的是
A.
的阻值随光照强度的增大而减小
B.
当光照强度增大时,电压表示数减小
C.
当光照强度减小时,电磁铁的磁性减小
D.
若将换成阻值稍大的电阻,可缩短灯L的发光时间
二、多选题
如图所示为家庭中常用的“变频制冷空调”压缩机工作原理图。图中为热敏电阻,是大功率压缩机。开机时大功率压缩机以最大功率工作,当室温达到设定温度时,自动切换为小功事压缩机工作,空调的功率就臧少到较小值,以维持室温基本不变。下列说法正确的是
A.
热敏电阻的阻值随温度的减小而增大
B.
电磁铁的上端为N极
C.
如果将电路中的滑动变阻器的滑片向右滑动,则可适当提高设定温度
D.
如果将电路中的滑动变阻器的滑片向左滑动,则可适当提高设定温度
如图是小明设计的智能扶手电梯工作原理图,电磁铁所在电路为控制电路,电动机所在电路为工作电路。是压敏电阻,其阻值随压力的变大而变小。电梯无乘客时,电动机低速运转,当有乘客时,电动机高速运转,使电梯快速上升。关于该电路,以下说法正确的是
A.
通电后电磁铁上端为S极
B.
有乘客时电磁铁磁性增强
C.
的阻值大于的阻值
D.
若只将换成阻值更小的电阻,可减小无人时工作电路消耗的电功率
王璐同学设计了一个道路限载报警器图甲,?是变阻器,R是压敏电阻.R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙所示,当超载车辆通过压敏电阻时,限载报警器就会报警,调试好电路,闭合开关和,当超载车辆通过时,限载报警器会铃响,一般交通主干道的抗压能力一般比村道路要强得多,若把村道路限载报警器应用到主干道,就要适当调高报警器的限载重量,下列操作可行的是
A.
把变阻器的滑片适当左移
B.
把电源1的电压适当增大
C.
把弹簧AB的A端适当左移
D.
把电磁铁C适当右移,S,断开开关和,调节滑动变阻器的滑片
如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。为定值电阻。为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法正确的是???
A.
受控电路中,导线a端应连接照明电路的火线
B.
光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
C.
如果提高控制电路电源电压,照明灯白天也可能发光
D.
当光照强度增大时,控制电路总功率将增大
汽车启动装置原理图如图所示,对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是
A.
旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作
B.
电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低
C.
电磁铁通电时,上端是S极,下端是N极
D.
电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触
三、填空题
虽然纯净的水是不导电的,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A时,______选填“红”或“绿”灯亮。
某车间为改善空气质量,安装了一套自动除尘装置,其简化电路图如图所示空气中尘埃量较小时,光源发出的光被挡板挡住,当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板照到光敏电阻上,光敏电阻的阻值______选填“增大”或“减小“,电磁铁的磁性增强,在衔铁的作用下,开启除尘模式,除尘器应安装在图中的______选填“a“或“b“处,若要求车间内空气质量更加优化,可通过______选填“增大”或“减小“图中直流电源电压U来实现。
如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图.空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了.当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,光敏电阻的阻值______,电路中的电流增大,电磁铁的磁性______,在衔铁的作用下,开启自动除尘模式.若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则______是除尘器.
学校安装的应急照明灯,内部结构如图所示,分电器的作用是把220V的交流电转化为12V的直流低电压,并且分两路输出,220V的供电线路有电时,蓄电池相当于______选填“电源”或“用电器”;供电线路停电时,蓄电池相当于______选填“电源”或“用电器”,灯泡______选填“亮”或“不亮”。
四、作图题
随州市乡村振兴计划稳步推进,大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。刘大爷家大棚温度监控电路如图所示,棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态,绿灯亮;棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态,电磁铁通电工作,电铃响红灯亮。刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个,另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。
五、实验探究题
国际泳联规定,泳池的温度应控制在之间。如图甲是泳池水温自动控制电路,热敏电阻作为感应器探测水温,其阻值与水温之间满足关系:,定值电阻阻值为,为给水加热的发热电阻,衔铁只有在不小于5N的作用力下才能动作。电磁铁产生的吸引力与电磁铁中电流关系如图乙。
工作电路部分的MN接线柱应分别与触点______相连接。
给池水加热的过程中,要求发热电阻用4min给池水提供的热量,则工作电路的功率为______W。
为把水温控制在之间,设水温低于时自动加热,水温到达时停止加热,则控制电路中电源电压至少为______不计电磁铁电阻
如图所示是小明设计的电铃部分电路图,其中A是弹性片,B是衔铁。
请你用笔画线代替导线将电路连接完整,要求开关闭合时电铃能不断发声。
正确连接电路并闭合开关后,发现电铃的铃声很小,经检查发现是因为电磁铁的磁性不强所致。针对此问题,小明提出以下几种解决方案:
方案1:改变电路中的电流方向;
方案2:增大电路中的电流大小;
方案3:增加电磁铁中线圈的匝数。
你认为方案______选填序号不可行,请利用图装置来证明你的观点。写出操作方法和判断依据____________________________________________________________________________________。
小明乘电梯时,发现电梯超载会自动报警,于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究,并设计了以下探究实验,如图甲所示,电源电压恒定不变,为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小,压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示:
图甲中的作用是______;
分析图乙图象可知:压敏电阻受到的压力增大时,通过它的电流也增大,的阻值______选填“变大”“变小”或“不变”;当压力增大到一定程度时,触点K与______接触,电铃响,实现自动报警。
某电梯超载报警的图象如图丙所示,空载时电梯厢对的压力等于电梯厢的重力,当压力时,电梯报警,则此电梯限载______人设每人质量约为。
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,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻为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。
由图乙可知,当环境温度为时,热敏电阻阻值为______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”。
图甲中警铃的接线柱C应______与接线柱相连。
请计算说明,环境温度在什么范围内时,警铃报警。答:______。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:AB、电磁铁是根据电流的磁效应制成的,电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数的多少有关,与电流的方向无关,故AB错误;
C、出现超载情况时,电梯停止运行,即K与A是分开的,K被电磁铁吸下,与B接触,从而使电铃发出声音,故C正确;
D、超载时,压力增大,电磁铁的磁性变大,能把衔铁吸下,说明电路中的电流是变大的,即总电阻是减小的,所以压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,故D错误;
故选:C。
电磁铁是根据电流的磁效应制成的;电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关;
出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行,根据图象分析动触点和哪个静触点接触。
为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小。
此题主要考查的是学生对电磁铁和电磁继电器的原理、磁性强弱的影响因素、安培定则的理解和掌握,知识点较多,但都是基础性题目。
2.【答案】B
【解析】解:根据图片可知,当温度达到时,温度计里的水银柱与上面的金属丝接通,控制电路产生电流,此时电磁铁将衔铁吸下来接通红灯所在的电路,红灯亮、电铃响,完成报警。
A.温度达到,控制电路接通,电磁铁产生磁性,衔铁被吸下来,此时红灯亮,故A错误;
?自动报警器的触点类似一种开关,故B正确;
?自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应,故C错误;
?把水银温度计里面的水银是导体,而煤油是绝缘体,因此不能换成煤油温度计,故D错误。
故选:B。
根据电磁继电器的工作原理分析哪个灯亮;
电磁继电器的实质是一个利用电磁铁来工作的开关;
电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,运用的是电流的磁效应;
水银是导体,煤油是绝缘体。
此题主要考查了电磁继电器的工作原理。其实质相当于工作电路中的开关。解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造,并搞清各部分的作用,同时要搞清控制电路和工作电路。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查电磁继电器的知识,较为简单。
电磁继电器工作时利用了电磁铁,电磁铁利用了电流的磁效应,如图所示,如图所示是一种水位自动报警器工作原理图,它分为控制电路和工作电路,当控制电路通电时,电磁铁具有磁性把衔铁吸引下来,使红灯亮,当控制电路断电时,电磁铁失去磁性,衔铁被反弹回去,此时绿灯接入电路,绿灯亮;
判断通电螺线管磁场方向时,右手握着螺线管,弯曲的四指指向电流方向,大拇指指向N极。
【解答】
由于一般的水都能导电,当水位升高到金属块B处时,控制电路通电,此时电磁铁具有磁性把衔铁吸引下来,使红灯亮;
判断通电螺线管磁场方向时,右手握着螺线管,弯曲的四指指向电流方向,大拇指指向N极,由图可知,螺线管上端是N极;
故选:D。
4.【答案】A
【解析】解:
AB、电磁继电器的主要部分是电磁铁,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的匝数的多少、是否有铁芯插入有关,要想在光亮时灯灭,一定要增大电磁铁的磁性。采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数;
而滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器电阻变大,根据欧姆定律可知,通过电磁铁的电流减小,故A正确,B错误;
C、由图可知,电磁铁中电流的方向是向左的,根据安培定则可知,电磁铁的上端是S极,故C错误;
D、断开控制电路时,电磁铁没有磁性,衔铁向上移动,接通灯泡的电路,灯泡会发光,故D错误。
故选:A。
在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常,说明工作电路一直是闭合的,要想在光亮时灯灭,一定要增大电磁铁的磁性;
滑动变阻器的作用是改变连入电路电阻丝的长度,改变电阻的大小,改变电路中的电流;
根据安培定则分析;
根据电磁铁是否有磁性分析。
本题考查影响电磁铁磁性强弱的因素和安培定则的应用,难度不大。
5.【答案】C
【解析】解:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开,这表明灯泡和动力装置能各自独立工作,并联在电路中,启动开关接在干路中,控制整个电路;感应开关控制动力装置,串联在一条支路中,故C符合题意。
故选:C。
启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;当感应开关闭合后,垃圾桶打开,这表明该电路为并联电路,据此分析。
本题考查了电路的设计,能判定出电路的连接方式是解题的关键。
6.【答案】D
【解析】解:A、由图甲可知,时热敏电阻的阻值为,故A错误;
B、由图甲可知,当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,控制电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器处于工作状态,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端,故B错误;
C、由图甲可知,当温度达到时,热敏电阻的电阻为,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,所以该电路的电流:
,
所以,恒温箱不处于工作状态,故C错误;
D、由题可知,电磁继电器的衔铁被吸合时的电流不变,且控制电路的电源电压不变,
由可知,控制电路中的总电阻不变,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,可变电阻增大时,热敏电阻的阻值应变小,
根据图甲可知,热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小,
则可变电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将变大,故D正确。
故选:D。
据图甲可得时热敏电阻的阻值;
当温度低的时候,电路与AB相连,此时加热器要工作,所以加热器的电路要与AB相连;
当恒温箱内的温度保持,据甲图可知此时电阻R大小,而后结合欧姆定律计算电流,与28mA比较即可;
电磁继电器的衔铁被吸合时的电流不变,且控制电路的电源电压不变,根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻不变,根据电阻的串联可知可变电阻增大时热敏电阻的阻值变化,根据图甲可知所控制的恒温箱内的最高温度变化。
在解答本题的时候要分析清楚,控制电路和加热电路是两个不同的电路,只有当温度较低,需要加热的时候,加热电路才会工作,属于常考题型。
7.【答案】A
【解析】解:当人站在电梯上时,压敏电阻R的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,与触点2接触,此时电阻没有接入电路,电动机两端电压为电源电压,电动机的功率变大,则电动机转速变快;
当人走下电梯后,压敏电阻的阻值增大,则控制电路中电流变小,电磁铁的磁性变弱,衔铁被拉起与触点1接触,此时与电动机串联,电动机两端电压变小,电动机的功率变小,则电动机转速变小;
综上所述A正确。
故选:A。
本题中有两个电路,左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路,右侧为带动电梯运动的电动机工作电路,当衔铁与触点1接触时,与电机串联,当衔铁与触点2接触时,此时电阻没有接入电路,电动机两端电压增大。
本题考查应用物理知识解决实际问题的能力,在本题中应认清电路的构造,联系所学知识进行解答。
8.【答案】D
【解析】解:
A、要使灯L在天亮时自动熄灭,电流需增大达到一定数值,衔铁被吸合,灯L所在电路断开,灯L自动熄灭,则可知天亮时光照强度增大,控制电路中电流增大,光敏电阻的阻值减小,所以,的阻值随光照强度的增大而减小,故A正确;
B、由于的阻值随光照强度的增大而减小,当光照强度增大时,的阻值减小,根据串联分压的规律可知,两端的电压减小,即电压表示数减小,故B正确;
C、当光照强度减小时,的阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,则电磁铁的磁性减小,故C正确;
D、由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变,若换成阻值较大的电阻,则的阻值变小,此时光照强度增强,即在天很亮时才自动关闭。由此可见,将换成阻值较大的电阻,可延长灯L的发光时间,故D错误。
本题选错误的,故选:D。
要使天亮时自动熄灭,电流需增大达到一定数值时,衔铁被吸合,灯L所在电路断开,灯L自动熄灭,进而得出的阻值随光照强度的变化而发生怎样的变化;
由于的阻值随光照强度的增大而减小,根据光照强度的变化判定电阻的变化;根据欧姆定律判定电流、电压的变化;电磁铁磁性大小与电流大小和线圈的匝数有关;
由于控制电路的电源电压不变,衔铁被吸合的电流不变,根据可知,控制电路的总电阻不变,若换成阻值较大的电阻,的阻值变小,进而分析得出灯L的发光时间变化。
本题一道以敏感电阻变化引起的动态电路分析,关键要明确电磁继电器的工作原理,熟练应用欧姆定律即可正确解题,属于动态电路分析的典型题目,有一定难度。
9.【答案】BD
【解析】解:
A、开机时大功率压缩机以最大功率工作,当室温达到设定温度制冷时,自动切换为小功率压缩机工作,由图知此时衔铁被吸下,说明此时控制电路变阻器与热敏电阻串联的电流变大,热敏电阻的阻值变小,即热敏电阻的阻值随温度的减小而减小或热敏电阻的阻值随温度的增大而增大,故A错误;
B、电磁铁中电流的方向是向右的,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故B正确;
CD、如果将电路中的滑动变阻器向右滑动,变阻器连入电路的电阻变大,因电磁铁吸下衔铁的电流不变,故此时控制电路的总电阻不变,由串联电路的电阻特点可知热敏电阻的阻值应变小,则可适当降低室内设定温度,故C错误;
如果将电路中的滑动变阻器向左滑动,变阻器连入电路的电阻变小,因电磁铁吸下衔铁的电流不变,故此时控制电路的总电阻不变,由串联电路的电阻特点可知热敏电阻的阻值应变大,则可适当提高室内设定温度,故D正确。
故选:BD。
开机时大功率压缩机以最大功率工作,当室温达到设定温度时,自动切换为小功率压缩机工作,据此确定电路的连接变化,确定此时控制电路的电流变化,由欧姆定律结合题意分析;
根据安培定则判定电磁铁的极性;
如果将电路中的滑动变阻器向右左滑动,变阻器连入电路的电阻变大小,由电磁铁吸下衔铁的电流不变,故电路的总电阻不变,再结合串联电路的电阻特点以及热敏电阻的阻值与温度的关系进行分析。
本题考查了串联电路的规律、欧姆定律的运用和电磁铁的知识,有一定难度。
10.【答案】BC
【解析】解:
A、读图可知,电流从电磁铁的下端流入,用右手握住螺线管,使四指指向电流的方向,则大拇指所指的上端为螺线管的N极;故A错误;
B、压敏电阻的阻值随压力的变大而变小,有乘客时压力变大,压敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可在,电路中的电流变大,则电磁铁磁性增强,故B正确;
C、有乘客时,电磁铁磁性增强,电磁铁把衔铁吸下,此时和电动机接入电路,电动机高速运转,这表明通过电动机的电流大,根据可知,电路中的总电阻小,即的阻值大于的阻值,故C正确;
D、若只将换成阻值更小的电阻,此时该电路的总电阻会减小,根据可知会增大无人时工作电路消耗的电功率,故D错误。
故选:BC。
利用安培定则判断电磁铁的极性;
根据压力的变化判定压敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律判定电流的变化,从而判定出电磁铁的磁性的变化;
电梯运动的越快,表明通过电梯的电流大,电路的总电阻小;
根据电功率公式分析功率的变化。
本题考查应用物理知识解决实际问题的能力,关键是认清电路的构造,联系所学知识进行解答。
11.【答案】AC
【解析】
【分析】
本题考查了学生对电磁继电器的工作原理的掌握,注重了物理和生活的联系,加强了学生应用能力的考查,是中考的热点。
分析乙图中压敏电阻的特点,结合欧姆定律和杠杆的相关知识得到调高报警器的限载重量的方法。
【解答】
A.由乙图可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,因此要想提高报警器的限载重量,必须增大电路中的电阻,减小电磁铁电路中的电流,即可以把变阻器的滑片适当左移,故A正确;
B.把电源1的电压适当增大,会降低报警器的限载量,故B不符合题意;
观察甲图发现,衔铁和弹簧的部分实际上是一个杠杆,如果不改变电磁铁电路的电流,可以让衔铁不那么容易被吸下来,因此弹簧向左移或者电磁铁向左移都会达到目的.故C正确,D错误。
故选AC。
12.【答案】AD
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电磁铁磁性与电流的关系、安全用电等知识,涉及的知识点较多,关键是会分析电路图结合所学知识进行解决实际问题。
开关控制灯泡时,开关接在火线和灯泡之间,断开开关时,切断火线,更换灯泡更安全;
天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合,由图可知此时电磁铁磁性的变化,进一步判断控制电路电流的变化,根据欧姆定律判断电路中电阻的变化,即可判断光敏电阻阻值的变化;
如果提高控制电路的电压,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,达不到电磁铁的吸合电流时灯泡发光;
据的分析,结合公式即可判断。
【解答】
A.开关控制灯泡时,开关接在火线上,所以受控电路中导线a端应连接照明电路的火线,故A正确;
B.天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开,由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小,
根据可知电路中的电阻变大,即此时光敏电阻的阻值变大,反之,天亮时光敏电阻的阻值变小,
所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小,故B错误;
C.如果提高控制电路的电压,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,在白天时,电路的电流很大,动触点一定被吸下,照明灯L一定不发光,且到晚上时,由于电压高,电流大,也可能导致动触点被吸下,照明灯L也可能不发光,故C错误;
D.据的分析可知,光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小,所以光照强度增加,光敏电阻的阻值会减小,所以电路的电流会变大,故据可知,该电路的电功率会变大,故D正确;
故选AD。
13.【答案】ABD
【解析】
【分析】
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用.电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关。
分析汽车启动装置的工作原理,结合其构造特点,对各个选项进行分析判断。
【解答】?
将汽车钥匙插入钥匙孔,转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关,使电磁铁工作,吸引衔铁向下,使触点A向右与B接触,把电动机所在电路接通,汽车启动,故AD正确;
B.由图知,电磁铁的工作电压只是电动机的工作电压的一部分,电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低,故B正确;
C.由右手螺旋定则可知,电磁铁通电时,上端是N极下端是S极,故C错误。
故选ABD。
14.【答案】强?
红
【解析】解:螺线管插入软铁棒之前,只有螺线管的磁场作用,当螺线管中插入软铁棒,软铁棒被磁化,此时软铁棒磁场和螺线管的磁场共同作用,使磁场大大增强。
当水位到达金属块A时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮。
故答案为:强;红。
螺线管中插入软铁棒,软铁棒被磁化,软铁棒的磁场和螺线管的磁场共同作用,使磁性增强;
当水位到达金属块A时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通。
本题考查电磁继电器的应用,这个自动控制装置是由控制电路和工作电路两部分组成,工作电路又包括红灯电路和绿灯电路。
15.【答案】减小?
a?
增大
【解析】解:当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上时,电路中的电流增大,根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小;
电磁铁的磁性大小与电流有关,电流越大,磁性越强,会吸引衔铁向下移动,衔铁接触a的电路,开启除尘模式,所以除尘器应安装在图中的a处;
若要求车间内空气质量更加优化,即当光线较明亮时除尘器就工作,此时由于光敏电阻的阻值较大,但衔铁被吸下时电路中的电流不变,所以需要增大电流,可以增大直流电源电压U来实现。
故答案为:减小;a;增大。
电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关,根据电磁继电器的工作原理来分析其工作过程;
电磁铁磁性大小与电流大小和线圈的匝数有关,电流越大,磁性越强。
此题主要考查的是学生对电磁继电器工作原理、电路动态分析的理解和掌握,基础性题目。
16.【答案】减小;增强;b
【解析】
【分析】
此题主要考查的是学生对电磁继电器工作原理的理解和掌握,基础性题目。
电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关,根据电磁继电器的工作原理来分析解答。
【解答】
解:当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上时,电路中的电流增大,根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小;
当电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,使动触点和下面的静触点接触,开启自动除尘模式,所以下面的b是除尘器,上面的a是指示灯。
故答案为:减小;增强;b。
17.【答案】用电器?
电源?
亮
【解析】解:在220V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,此时,电磁铁吸引衔铁,灯泡与蓄电池所在电路形成开路,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。
故答案为:用电器;电源;亮。
蓄电池在充电时相当于用电器,在供电时相当于电源;当有电流通过灯泡时,灯泡会发光。
本题以应急照明灯为背景,考查了电磁继电器的应用,难度不大;关键是明白电磁继电器的工作原理。
18.【答案】解:先把电磁铁的线圈连接好,导线都在螺旋管的同侧,绕螺旋管时一端在螺旋管的上面绕,一端从螺旋管的下面绕如图。
棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态,电磁继电器断电,衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,绿灯电路工作,所以绿灯、电源、动触头和上面静触头构成通路,连接如图。
棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态,电磁铁通电工作,电磁铁具有磁性,说明电源、衔铁、电磁铁连成一个通路。
电铃和红灯只要拆卸掉任意一个,另一个也“没有电”,说明两者是串联的,首先把红灯和电铃串联起来。
棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态,电磁铁通电工作,电磁铁具有磁性吸引衔铁,动触头和下面的静触头接通,电源、红灯、电铃、动触头、下面静触头组成一个通路如图。
故答案如上图。
【解析】电磁继电器断电时衔铁被弹簧拉起,动触头和上面的静触头接通,绿灯电路工作,所以绿灯和电源构成通路。
电磁继电器通电时电磁铁具有磁性,动触头和下面的静触头接通,红灯和电铃电路工作,所以红灯、电铃和电源构成通路,电铃和红灯只要拆卸掉任意一个,另一个也“没有电”,说明两者是串联的。
对于电磁继电器的问题一定要分清哪是控制电路,哪是工作电路,有几个工作电路,电磁铁有磁性时哪个电路工作,电磁铁无电流时哪个电路工作。
19.【答案】AB?
?
37
【解析】解:
根据热敏电阻和温度的关系,当温度越高,电阻越小,电磁铁中电流越大,磁性越强,电磁铁吸下衔铁,使电阻丝不再加热,所以工作电路的MN和AB连接;
工作电路的功率为:;
水温为时,热敏电阻阻值;
此时要停止加热,电磁铁的吸引力恰好要达到5N才行,由图象可知,当时,电磁铁中的电流为,
又因为,电源电压。
故答案为:;;。
根据温度变化和磁性的变化,判断电磁继电器的连接位置;
利用电能和时间,利用公式计算电功率的大小;
根据热敏电阻阻值与温度的关系,可求出热敏电阻的阻值;从图乙中可读出当F为5N时电流的大小,又知道的阻值为,最后可根据公式求出电压的大小。
解决此题所用到的知识本身并不是特别难,其真正的难点在于搞清题意,找出已知量与要求量的关系,从而找到突破口。如利用设定的可求出热敏电阻阻值,知道通过5N的吸引力去从图象中找出电流的大小等,这都是对我们理解能力的考验。
20.【答案】如图
;需要将电源的正负极对换,闭合开关若电铃声音变化,说明方案1可行,若电铃声音不变化,说明方案1不可行。
【解析】
【分析】
本题考查的是电磁继电器和影响电磁铁磁性强弱的因素,属于基础题;
根据电磁继电器的工作原理进行分析;
影响电磁铁磁性强弱的因素是电流的大小和电磁铁中线圈的匝数。
【解答】
电磁继电器就是一个自动控制的开关,闭合电路后,电磁铁获得磁性吸引衔铁B,衔铁B向下移动敲击电铃,此时电路断开,电磁铁失去磁性,在弹簧片A的作用下,衔铁B回到原处,电路接通,电磁铁再次获得磁性,如此反复,据此可知,电源的正极连接线圈右端的接线处,负极经过开关连接上面螺钉的接线处,如图
;
根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知,方案1不可行;证明方法:将电源的正负极对换,闭合开关若电铃声音变化,说明方案1可行,若电铃声音不变化,说明方案1不可行。
故答案为:
如图
;需要将电源的正负极对换,闭合开关若电铃声音变化,说明方案1可行,若电铃声音不变化,说明方案1不可行。
21.【答案】保护电路?
变小?
B?
12
【解析】解:
由图乙知压敏电阻的电流随受到压力大小的增大而增大,给电路串联电阻起到分压作用,保护电路;
在控制电路中,当压敏电阻受到的压力F增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强;
当压力增大到一定程度时,即电梯超载时,压敏电阻受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强,磁性达到一定程度时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃报警,电梯不工作;
由图丙知:空载时电梯厢对的压力等于电梯厢的重力,大小为时,当压力时超载,电梯报警,
故电梯中人的重力为:,
一个人的重力:,
电梯限载的人数:。
故答案为:保护电路;变小;B;。
根据串联电路的分压作用分析解答;
在控制电路中,当压敏电阻受到的压力F增大时,其阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化;超载自动报警系统实质就是电磁继电器的应用,电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃工作电路接通;
根据图丙知空载时和超载时的压力,算出人的总重力,根据算出一个人的重力,根据算出人数。
此题考电磁继电器的原理、串联电路的分压作用、使用方法的应用,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处皆物理的理念。
22.【答案】70?
减小?
增大?
B?
当温度时警铃报警
【解析】解:分析乙图,找到热敏电阻对应的阻值为;并且分析图象发现:温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增大;
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;
当线圈中的电流时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警,由欧姆定律,控制电路的总电阻,
由电阻的串联:
热敏电阻
由图乙可知,此时
所以,当温度时,警铃报警。
故答案为:;减小;增大;;当温度时警铃报警。
从图乙中找出对应的热敏电阻的阻值,由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系,结合欧姆定律分析电路中电流的变化,从而判断出电磁铁磁性的变化;
由题干中“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”判断出警铃和指示灯的连接情况;
由题干中“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”,结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值,从图象上找到对应的温度就可以解决问题。
本题既考查电磁继电器原理的分析,也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算,综合性比较强,关键是从题中获取的有效信息。
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