2020-2021学年沪粤版九年级物理练习——16.3探究电磁铁的磁性、16.4电磁继电器与自动控制（含答案）

16.3探究电磁铁的磁性、16.4电磁继电器与自动控制练习
一、选择题
1．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是（
）
A．要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动
B．用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C．两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D．甲线圈的匝数多，说明通过甲线圈中的电流大于通过乙线圈中的电流
2．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁体，开关闭合后，当滑片从左端向右端滑动的过程中，会出现的现象是（
）
A．电流表、电压表示数都变大，弹簧长度变短
B．电流表、电压表示数都变小，弹簧长度变长
C．电流表示数变小，电压表示数变大，弹簧长度变长
D．电流表、电压表示数都变大，弹簧长度变长
3．如图是火警自动报警图，发生火警时，将发生下列变化，其变化的顺序是①双金属片向下弯曲
②动、静触点接触
③控制电路闭合
④电磁铁有了磁性，把衔铁吸下来
⑤工作电路接通，灯亮、铃响
A．①②③④⑤
B．①③④②⑤
C．①②④③⑤
D．①④③②⑤
4．电磁铁中用软铁作铁芯，而不用钢作铁芯，是因为软铁
A．能保持磁性
B．能导电
C．磁性容易消失
D．可被其他磁体吸引
5．某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性.为了让铁钉吸引大头针的数目增多，以下措施中可行的是（
）
A．将滑片向左端滑动
B．将滑片向右端滑动
C．减少铁钉上所绕线圈的匝数
D．去掉一节干电池
6．如图是直流电铃的工作原理图。下列说法正确的是（
）
A．铃声可以在真空中传播
B．绕制电磁铁线圈时，线圈的匝数越少，磁性越强
C．变阻器滑片向右移时，电磁铁的磁性增强
D．铃声是由铃碗的振动产生的
7．电磁铁插入铁芯后，磁性增强的原因是(
)
A．螺线管本身有磁性
B．通电螺线管产生了磁性
C．铁芯被磁化也产生了磁性
D．电磁铁两端的电压变大了
8．如图所示是一种水位自动报警器的原理图，水位到达A时该报警器自动报警，但实际应用中出现了水位到达A时仍然亮的是绿灯的情况，经检查电路中没有发生断路，为了让它能正常工作，下列方法可行的是（　　）
A．提高工作电路电源的电压
B．提高控制电路电源的电压
C．增加线圈的匝数
D．减少线圈的匝数
9．如图是小虎制作的电磁铁，闭合开关后，它只能吸引一枚图钉，下列措施能增大电磁铁磁性的是（　　）
A．向左移动滑片P
B．增加线圈的匝数
C．对调电源的正负极
D．在螺线管中插入更粗的铜棒
10．图是一种温度自动报警器的原理图。下列说法正确的是
A．温度计中的水银是导体
B．在任何温度下电磁铁都有磁性
C．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
D．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将降低
二、填空题
11．把带有铁芯的通电螺线管叫做_____。
12．如图是一种温度自动报警器的原理图，制作______(选填“酒精”“煤油”或“水银”)温度计时插入一段金属丝，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。
13．如图所示，在通电螺线管下方的地面上放有一条形磁体。开关S闭合后，滑动变阻器滑片向a端移动，通电螺线管的磁性将_____，条形磁体对地面的压力将_____。
14．如图所示，开关S闭合时______电动机转动，开关S断开时_____电动机转动。（填“A”或“B”）。在图中电磁铁运用的物理学原理是
_____
，电动机A和B中都有一个换向器，其作用是_______。
15．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为________极，电源右端为________极．要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向________滑动．
16．小明用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，B是小型电热器．温度计里用水银而不用酒精是因为水银是_____（选填“导体”或“绝缘体”），电磁铁的上端是_____极（选填“N”或“S”）；该装置能使鱼缸的水温大致保持在_____℃．
17．如图所示是家用空气开关的结构示意图，图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是可绕O轴转动的衔铁。当电路中通过如图所示的电流时，电磁铁P的右端为______极，当电路中电流过大时，电磁铁的磁性_______，吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀开关S在弹力的作用下自动开启，切断电路起到保险作用。
18．图甲为一磁悬浮地球仪．它能大致模拟地磁场的分布特点，给人以奇特新颖的感觉．球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈，其电路原理图如图乙．
（1）地球仪工作时，球体悬浮于空中，此时球体的重力与________（选填“浮力”或“磁力”）平衡．停止工作时，应先__________（选填“拿开球体”和“切断电源”）；
（2）图乙中A端应连接电源的__________极；
（3）地球仪的额定功率为1W．则其连续正常工作一个月（30天）将耗电__________kW?h．
19．图示为我们实验室所用电流表的内部结构示意图。当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，再将线圈受力的大小转换为线圈偏转角度的大小，反映电流的大小。该电流表的工作原理是_______。
20．小明设计了一个停电提醒器，如图所示，需要时把它的插头插入电源插座并闭合开关S即可，如果停电，因为线圈_____（填“得到”或“失去”）磁性，衔铁就会被_____（选填“吸合”或“释放”），电铃就发声提醒主人。
三、解答题
21．同学们在做“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”的实验时，提出以下猜想：
猜想一：电磁铁磁性的有、无跟通、断电有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱跟通过电磁铁的电流大小有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱跟电磁铁线圈的匝数多少有关；
为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在相同铁钉上绕制若干圈，制成若干个简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。请你完成下列内容：
(1)实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它______的不同。这一方法体现了转换的思想。下面用到这种方法的是_______；（填字母）
A．用磁感线来描述磁场
B．认识电压时，我们可以用水压来类比
C．研究焦耳定律时，利用U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化
(2)图中乙和_____（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）两种情况，可以验证猜想一的正确；
(3)通过比较图中_____和____可以验证猜想二；
(4)由图丁可得出的结论是：______相同时，_____，电磁铁的磁性越强。
22．小明在观看了宾馆等处的光电烟雾探测器（如图）后，自己设计了一只“火灾报警器”．该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值）、电源、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成．小明的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警．已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd.）
光强E/cd
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
光敏电阻R/Ω
36.0
18.0
12.0
9.0
6.0
（1）当光照强度为5.0cd时，光敏电阻的阻值是__________Ω．
（2）闭合开关S，当线圈中的电流大于等于250mA时，衔铁才能被吸合，则光照强度至少达到多少cd时电铃才能报警_________．
（3）当光照强度为2cd时，通过线圈的电流是多少________．
23．某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀，为此，小明设计了车载自动换气设备。
（1）小明找来二氧化碳气敏电阻Rx，其阻值与空气中二氧化碳浓度的关系如下表所示，其中二氧化碳浓度为0时，Rx阻值模糊不清．小明首先对该电阻阻值进行测量，他将空气通过氢氧化钠溶液后得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将Rx置于其中。
二氧化碳浓度/%
0
5
10
15
20
25
30
Rx/Ω
28
22
17
13
10
8
①图甲中电源电压恒为6V，请以笔画线代替导线，完成电路图剩余部分的连接．（要求：滑片P向B端移动时，电压表、电流表的示数都变大）
②开关S闭合前，滑片P应移至______（选填“A”或“B”）端。
③闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数．若电路中只有一处故障，则可能为_______。
A．S断路
B．R＇断路
C．Rx短路
D．Rx断路
④排除故障后，移动滑片P，电压表、电流表示数如图乙所示，可计算出，二氧化碳为0时，Rx的阻值为______Ω。
⑤请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象。
（2）小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路包括：定值电阻R0，二氧化碳气敏电阻Rx，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大于0.1A时衔铁被吸下，线圈电流小于0.1A衔铁被弹回；受控电路包括：恒为24V的蓄电池，额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气阀。
①请以笔画线代替导线完成电路连接，要求：闭合开关S，周围空气中二氧化碳浓度小于10%时，绿灯亮；大于10%时，红灯亮且换气扇正常工作．
②定值电阻R0的阻值应为______Ω。
24．图甲为热敏电阻的R﹣t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150Ω，当线圈中电流大于或等于28mA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6V，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(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______端（选填“A、B”或“C、D”），理由是______；
(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器，分析当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将如何变化？
1．B
2．A
3．B
4．C
5．B
6．D
7．C
8．BC
9．AB
10．ACD
11．电磁铁
12．水银
磁性
13．增强
增大
14．B
A
电流的磁效应
当线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中电流的方向，使线圈持续转动下去
15．N
正
左
16．导体
N
26
17．S
增强
18．磁力
拿开球体
正极
0.72
19．通电导线在磁场中受到力的作用或磁场对电流有力的作用
20．失去
释放
21．磁性强弱
C
甲
乙
丙
通过电磁铁的电流
线圈匝数越多
22．7.2
0.2A
23．
A
D
35
38
24．90；
A、B
否
升高
试卷第2页，总3页