粤沪版物理九年级下册第16章第4节电磁继电器与自动控制
一、选择题
1.如图是一种电磁继电器( )
A.其工作原理是电磁感应现象
B.其工作原理是电流的磁效应
C. 其作用是通过低压、弱电流电路控制高压、强电流电路
D.其作用是通过高压、强电流电路控制低压、弱电流电路
2.如图是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位升高到金属块A处时( )
A.红灯亮,绿灯灭 B.红灯灭,绿灯亮
C.红灯亮,绿灯亮 D.红灯灭,绿灯灭
3.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R1,R2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,下列说法正确的是( )
A.电梯工作时电磁铁的上端为N极
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C.电梯未超载时动触点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增大而减小
4.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,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁上端为S极,触点B与C断开,汽车启动
B.电磁铁上端为S极,触点B与C接通,汽车启动
C.电磁铁上端为N极,触点B与C断开,汽车启动
D.电磁铁上端为N极,触点B与C接通,汽车启动
5.如图是某科研小级设计的一种温度自动报警装置的电路图.当温度达到90℃时( )
A.电铃响,绿灯亮 B.电铃响,红灯亮
C.电铃不响,绿灯亮 D.电铃不响,红灯不亮
6.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
7.科研人员设计了一种“能量采集船”,如图所示,在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”,“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标.当波浪使浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来.下列电器设备与“能量采集船”能量采集原理相同的是( )
A.电动机 B.电磁铁 C.电扇 D.发电机
8.下列用电器中,没有使用到电磁铁的是( )
A.电炉 B.电磁起重机 C.电磁继电器 D.电铃
9.下列用电器或设备中,没有电磁铁的是( )
A.日光灯 B. 电铃 C.电磁起重机 D.磁悬浮列车
10.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
11.电磁继电器的主要作用相当于工作电路的( )
A.电源 B.用电器
C.开关 D.导线
12.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.适当增大电源A的电压 D.适当增大电源B的电压
13.如图所示是一个水位自动报警器的原理图.水位没有到达金属块A时,绿灯亮;水位到达金属块A时,红灯亮.下列关于它的工作原理的讨论中,正确的是( )
A.红灯亮时电磁铁无磁性 B.水位高低决定电磁铁有无磁性
C.绿灯亮时电磁铁有磁性 D.电磁铁的铁芯是永磁体
14.太湖新城正处于如火如荼的建设之中,越来越多的企业开始进驻其中.如图所示是某单位使用的一种水位自动报警器的原理图,有关该报警器工作情况的下列叙述,不正确的是( )
A.该报警器红灯是报警灯,当水位到达A后,水在一般情况下是导电的,使下面的电路导通
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮
D.当该报警器报警时,电磁铁的上端是N极
15.小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件,设计了一个机动车超载自动拍照电路.当有车辆通过时光控开关会自动闭合,若车辆超重时,压力开关会闭合,使摄像系统电路接通,可自动拍摄超重车辆号牌.下列有关说法正确的是( )
A.机动车驶过埋有压力开关的路口,摄像机就会自动拍摄
B.只要光控开关接收到车辆驶过信息,摄像机就会自动拍摄
C.当光控开关和压力开关都闭合时,摄像机才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
二、非选择题
16.如图是小华设计的一种节能灯电梯工作原理图,R是一个力敏电阻,当电梯上无人时,压敏电阻受到的压力变小,阻值变大,电磁铁的磁性变 ,触电3与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变小,电梯变慢,从而达到节能目的.
17.下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患.为提示路人注意安全,小明设计了如图所示的电路,电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于 (填“绝缘体”或“导体”).当井盖丢失时,灯泡发光报警,当电磁铁的线圈中有电流通过时,继电器的动触点与
(填“上”或“下”)静触点接触,电磁铁的上端是 极.
18.如图是学校电铃的工作电路示意图,磁铁A应选用 (填“硬”或者“软”)磁性材料;通过电流的通断,可以控制电磁铁 的有无.
19.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,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,电流通过电磁铁的线圈产生 ,电铃响起,发出报警信号,电磁铁的a端为 极,若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将 (选填“升高”或“降低”).
20.如图为水位报警装置原理图,其中A、B为两个金属杆.当水位达到或超过警戒线时,绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是 , ,
21.如图是防汛报警器的装置图,请用笔画线正确连接电路.当水位上涨时,电路接通,小灯泡发光报警.
22.电磁选矿机的工作示意图如图所乐,在圆筒内固定一个电磁铁,圆筒绕其轴心逆时针方向匀速转动,将小块儿的矿石投入电磁选矿机后,其中的铁矿石由于受到电磁铁吸引会随圆筒﹣起转动,直到其离开电磁铁的 落人选矿箱;非铁矿物质因受到 将落入 箱(选填“A”或“B”).
23.车辆超载是造成高速公路路面结构损坏的一个重要因素.小明为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,当路面压力达到设定值时,压力传感器就接通电路.要求车辆超重时,信号灯就发光.请你在图中为他连接好电路.
24.小明去超市,走到电梯前发现电梯运动较慢,当他站在电梯上时电梯运动又快了起来.小明根据网络搜索的如图所示电路(R是一个压敏电阻)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 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 .
25.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图,其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上住户的人闭合开关,由于 ,门锁上的电磁铁具有了磁性, 衔铁,衔铁脱离门扣,来人打开门,进入楼内,门自动关闭.在关门时,开关是断开的.衔铁在 的作用下,插入门扣.
答案解析部分
1.【答案】B,C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁继电器的原理是利用电流的磁效应.所以A错误,B正确;电磁继电器相当于用控制电路部分控制工作电路的部分的开关,实现了低压、弱电流电路控制高压、强电流电路或自动控制或远距离操纵等.所以C正确,D错误.
所以选BC.
【分析】电磁继电器的原理是电流的磁效应;电磁感应是发电机的原理;
用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制.
2.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由于不纯净的水是导体,当水位达到金属块A时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯灭.与红灯所在电路的静触点接通,导致了红灯所在的电路接通,红灯亮.
所以选A.
【分析】由于水位的上升引起了控制电路的通断,决定了电磁铁磁性的有无,从而控制了工作电路的动触点的位置的变化,改变了工作电路的连接情况.
3.【答案】B,D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A、工作时,电流从电磁铁的上面导线流出,利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极,上端为S极,所以A错误;
B电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,所以B正确;
C正常情况下(未超载时),衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触,所以C错误;
D超载时,随着压力的增大,压敏电阻的阻值随着减小,电路的电压不变的,根据欧姆定律电路中的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,动触点K与静触点B接触,电铃报警,所以D正确;
所以选BD.
【分析】 (1)根据安培定则判断出电磁铁的N、S极;(2)电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关;(3)正常情况下(未超载时),衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触.(4)R1为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,所以知道超载时压敏电阻的阻值变化情况,根据欧姆定律判断出电流的变化;
4.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】(1)当钥匙插入钥匙孔并转动时,电路接通,由电流方向,可根据安培定则判断出电磁铁的上端为N极;(2)电磁铁电路接通时,电磁铁具有磁性,将上边的触点A吸下,使BC触点接通,电动机工作,进而汽车启动.
所以选D.
【分析】(1)根据安培定则判断出电磁铁的极性;(2)当电磁铁电路接通时,可知电磁铁具有磁性,判断出电动机工作情况.
5.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当温度低于90℃时,控制电路断开,电磁铁无磁性,报警装置不工作,绿灯亮,红灯不亮,电铃不响.当温度达到90℃时,控制电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,下触点开关接通,报警装置就会响铃,同时红灯亮.
所以选B.
【分析】温度自动报警器的原理:当温度达到一定值时,温度计内水银上升,水银是导体,这样控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用.
6.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】如图所示,当开关S闭合时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,使上端触点断开,下端触点接通,所以灯不亮、电动机不转动,电铃响.
所以选C.
【分析】分析电磁继电器的工作情况要明确哪边儿是控制电路,再根据控制电路的通断,判断电磁铁的变化,最后确定对工作电路的影响.
7.【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:A、电动机消耗电能,消耗电能转化为机械能,不符合题意;
B、电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,消耗电能,不符合题意;
C、电风扇转动,将电能转化为了机械能,不符合题意;
D、发电机发电产生电能,属于机械能转化为电能,符合题意.
故选D.
【分析】机械能转化为电能,应该是消耗机械能产生电能的现象.像ACD都是消耗电能的现象,肯定不符合题意.
8.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电炉是利用电流的热效应,其他电器中是利用电流的磁效应工作的.
故选A.
【分析】电磁铁是通电产生电磁的一种装置.
9.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】只有日光灯不需电磁铁,其他电器中均需要电磁铁产生磁性进行工作.
故选A.
【分析】 电磁铁是利用电流的磁应工作的.
10.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当开关闭合后,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.
故选B.
【分析】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的.不能连续发声,是钉锤吸住无法弹回,不会连续敲击造成的.
11.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁继电器的实质是一个开关,它可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路.它还可以实现自动控制.
所以选C.
【分析】电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁.它的磁性的有无可以用电路的通断来控制,接入电路中相当于开关.
12.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱和电磁铁中的电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关;增加线圈的匝数、增加电路中的电流、在线圈中插入铁芯都可以增加电磁铁的磁性.
所以选C.
【分析】电磁铁的磁性强弱和电磁铁中的电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关.
13.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】当水位没有达到A时,控制电路没有接通,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;同时当水位到达A时电路接通,控制电路接通,电磁铁有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮;故A、C错误;若电磁铁的铁芯是一个永磁体时,即该电磁铁始终有磁性,不管开关断开或闭合,红灯始终亮,故不能起到报警的作用,故D错误;由此分析,水位高低决定电磁铁有无磁性,进而才能决定是哪一个灯泡发光,故B正确.
所以选B.
【分析】 首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮.
14.【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当水位没有达到A时,控制电路没有接通,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性,根据安培定则可知上端为S极,衔铁被吸引向下,与红灯接通,红灯亮;该报警器的红、绿灯不会同时亮;
所以选D.
【分析】电磁继电器有控制电路和工作电路两部分组成的,当通电时电磁铁有磁性,一部分电路接通,当没有通电时,另一部分电路工作.
15.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当摄像系统的电路自动拍摄违章车辆时,工作电路工作,电磁铁有磁性,控制电路工作,光控开关和压力开关同时闭合;由于光控开关和压力开关是并联的,只有红灯亮,或只有车超过停止线,摄像头就拍摄.
所以选C.
【分析】由图可知,光控开关和压力开关串联在电路中,只有当红灯亮,并且车超过停止线时,光控开关和压力开关同时闭合,控制电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,工作电路接通,摄像头拍摄.
16.【答案】弱;1
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知:压敏电阻受到的压力变小,阻值变大.当电梯上无人时,压力减小,R的阻值变大,电路中电流变小,电磁铁的磁性减弱,则衔铁在弹簧作用下被拉起,与触点3接触1,电动机与R1串联后电动机上的电压减小,电动机转速变慢.
故答案为:弱;1.
【分析】由图可知,左侧为压敏电压与电磁铁串联,右侧为电动机控制电路,当衔铁与触点1接触时,R1与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻断路,电动机中电压增大.
17.【答案】导体;下;N.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 当井盖丢失时,电磁铁断电,没有磁性,接灯泡的电路工作,灯泡发光报警,当电磁铁的线圈中有电流通过时,继电器的动触点与下触电接触,警铃响;
由安培定则可判断出线圈的上端的极性是N极;
故答案为:导体;下;N.
【分析】常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等;根据电磁铁的通电情况可判断出那方面的电路工作;由线圈中的电流方向,根据安培定则判断出电磁铁的NS极.
18.【答案】软;磁性
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质,软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质,电铃上的电磁铁铁芯是利用软磁性材料制成的.
电磁铁通电时具有磁性,吸引小锤,断电时没有磁性,放开小锤;由于小锤击打铃碗,铃碗发生了振动,发出声音.因此通过电流的通断,可以控制电磁铁磁性的有无.
所以答案为:软;磁性.
【分析】硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质,软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质,根据磁性材料的特性进行分析.
19.【答案】磁性,吸引衔铁;S;降低.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】温度自动报警器的原理:当温度升高时,玻璃泡中的水银膨胀,水银柱上升,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,从而使工作电路接通报警.要使金属丝的下端向下调整,则报警温度会降低;
由电路可知电磁铁中的电流是从左端流入,右端流出,利用安培定则可以确定,电磁铁的a端为S极.
故答案为:磁性,吸引衔铁;S;降低.
【分析】温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化导致了控制电路的接通,从而实现了自动控制.
电磁铁的N、S极可以利用安培定则来确定;将金属丝向下调整,报警温度降低.
20.【答案】绿灯灭;红灯亮;电铃响
【解析】【解答】解:当水位到达或超过警戒水位时,控制电路接通.电路中有了电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使动触点与左边的静触点接触,与右边的触点分开,导致了绿灯所在的电路断开,绿灯灭.红灯与电铃并联的电路接通,导致红灯亮电铃响,从而报警.
故答案为:绿灯灭;红灯亮;电铃响
【分析】由水位的变化导致了控制电路的通断,进一步决定了电磁铁磁性的有无,从而控制了工作电路的动触点的位置的变化,改变了工作电路的连接情况.
21.【答案】解:
当水位上升到一定位置时,浮子A就会将竹片圆筒B顶起,使开关K闭合,控制电路被接通.电磁铁产生磁性,衔铁被吸引,使触点开关闭合,从而工作电路被接通.这样小灯泡就能发光报警.如图所示:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】水位上涨后闭合K,电磁继电器通电,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点吸合,使灯泡发光起到报警作用.
22.【答案】磁场;重力;A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】解:如图所示是电磁选矿机的示意图,料斗内是矿石,转筒内有电磁铁,即由于电磁铁能吸引铁磁性物质,故落入B中的是铁矿石,而非铁矿石在重力的作用下,在A处就下落.
故答案为:磁场;重力;A.
【分析】电磁铁具有磁性,可以吸引铁,电磁选矿的原理是利用磁铁能吸引铁的性质.
23.【答案】解:如图所示,压力传感器、电磁铁、电源组成控制电路;信号灯、电源、触点开关组成工作电路
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】这是一个电磁继电器的工作原理图,左侧与电磁铁连接的为控制电路,右侧与信号灯连接的为工作电路,再找准接线柱,分别连成闭合电路再进行检查即可.
24.【答案】强;2;快
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】分析图可知,当人站在电梯上时,R的阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流增大,电磁铁变强,衔铁被吸下,与触点2接触,则电机上的电压增大,电动机转速变快.
故答案为:强;2;快.
【分析】由图可知,左侧为压敏电压与电磁铁串联组成了控制电路,右侧为电机控制电路,当衔铁与触点1接触时,R2与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻断路,电机中电压增大.
25.【答案】通电;吸引;弹簧
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,有人在楼下按门铃时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电就具有磁性,衔铁就被吸引,从而脱离门扣,来人就可以拉开门.
关门时,开关是断开的,电磁铁没有磁性,此时衔铁在弹簧的作用下,插入门扣.
所以答案为:通电;吸引;弹簧.
【分析】电磁铁的原理:通电时具有磁性,断电时失去磁性.
粤沪版物理九年级下册第16章第4节电磁继电器与自动控制
一、选择题
1.如图是一种电磁继电器( )
A.其工作原理是电磁感应现象
B.其工作原理是电流的磁效应
C. 其作用是通过低压、弱电流电路控制高压、强电流电路
D.其作用是通过高压、强电流电路控制低压、弱电流电路
【答案】B,C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁继电器的原理是利用电流的磁效应.所以A错误,B正确;电磁继电器相当于用控制电路部分控制工作电路的部分的开关,实现了低压、弱电流电路控制高压、强电流电路或自动控制或远距离操纵等.所以C正确,D错误.
所以选BC.
【分析】电磁继电器的原理是电流的磁效应;电磁感应是发电机的原理;
用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制.
2.如图是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位升高到金属块A处时( )
A.红灯亮,绿灯灭 B.红灯灭,绿灯亮
C.红灯亮,绿灯亮 D.红灯灭,绿灯灭
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由于不纯净的水是导体,当水位达到金属块A时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯灭.与红灯所在电路的静触点接通,导致了红灯所在的电路接通,红灯亮.
所以选A.
【分析】由于水位的上升引起了控制电路的通断,决定了电磁铁磁性的有无,从而控制了工作电路的动触点的位置的变化,改变了工作电路的连接情况.
3.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R1,R2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,下列说法正确的是( )
A.电梯工作时电磁铁的上端为N极
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C.电梯未超载时动触点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增大而减小
【答案】B,D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A、工作时,电流从电磁铁的上面导线流出,利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极,上端为S极,所以A错误;
B电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,所以B正确;
C正常情况下(未超载时),衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触,所以C错误;
D超载时,随着压力的增大,压敏电阻的阻值随着减小,电路的电压不变的,根据欧姆定律电路中的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,动触点K与静触点B接触,电铃报警,所以D正确;
所以选BD.
【分析】 (1)根据安培定则判断出电磁铁的N、S极;(2)电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关;(3)正常情况下(未超载时),衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触.(4)R1为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,所以知道超载时压敏电阻的阻值变化情况,根据欧姆定律判断出电流的变化;
4.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,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁上端为S极,触点B与C断开,汽车启动
B.电磁铁上端为S极,触点B与C接通,汽车启动
C.电磁铁上端为N极,触点B与C断开,汽车启动
D.电磁铁上端为N极,触点B与C接通,汽车启动
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】(1)当钥匙插入钥匙孔并转动时,电路接通,由电流方向,可根据安培定则判断出电磁铁的上端为N极;(2)电磁铁电路接通时,电磁铁具有磁性,将上边的触点A吸下,使BC触点接通,电动机工作,进而汽车启动.
所以选D.
【分析】(1)根据安培定则判断出电磁铁的极性;(2)当电磁铁电路接通时,可知电磁铁具有磁性,判断出电动机工作情况.
5.如图是某科研小级设计的一种温度自动报警装置的电路图.当温度达到90℃时( )
A.电铃响,绿灯亮 B.电铃响,红灯亮
C.电铃不响,绿灯亮 D.电铃不响,红灯不亮
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当温度低于90℃时,控制电路断开,电磁铁无磁性,报警装置不工作,绿灯亮,红灯不亮,电铃不响.当温度达到90℃时,控制电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,下触点开关接通,报警装置就会响铃,同时红灯亮.
所以选B.
【分析】温度自动报警器的原理:当温度达到一定值时,温度计内水银上升,水银是导体,这样控制电路会接通,电磁铁产生磁性,将衔铁吸引,将报警电路接通,电铃响,起到报警作用.
6.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
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】如图所示,当开关S闭合时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,使上端触点断开,下端触点接通,所以灯不亮、电动机不转动,电铃响.
所以选C.
【分析】分析电磁继电器的工作情况要明确哪边儿是控制电路,再根据控制电路的通断,判断电磁铁的变化,最后确定对工作电路的影响.
7.科研人员设计了一种“能量采集船”,如图所示,在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”,“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标.当波浪使浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来.下列电器设备与“能量采集船”能量采集原理相同的是( )
A.电动机 B.电磁铁 C.电扇 D.发电机
【答案】D
【知识点】电磁感应
【解析】【解答】解:A、电动机消耗电能,消耗电能转化为机械能,不符合题意;
B、电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,消耗电能,不符合题意;
C、电风扇转动,将电能转化为了机械能,不符合题意;
D、发电机发电产生电能,属于机械能转化为电能,符合题意.
故选D.
【分析】机械能转化为电能,应该是消耗机械能产生电能的现象.像ACD都是消耗电能的现象,肯定不符合题意.
8.下列用电器中,没有使用到电磁铁的是( )
A.电炉 B.电磁起重机 C.电磁继电器 D.电铃
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电炉是利用电流的热效应,其他电器中是利用电流的磁效应工作的.
故选A.
【分析】电磁铁是通电产生电磁的一种装置.
9.下列用电器或设备中,没有电磁铁的是( )
A.日光灯 B. 电铃 C.电磁起重机 D.磁悬浮列车
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】只有日光灯不需电磁铁,其他电器中均需要电磁铁产生磁性进行工作.
故选A.
【分析】 电磁铁是利用电流的磁应工作的.
10.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
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当开关闭合后,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.
故选B.
【分析】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的.不能连续发声,是钉锤吸住无法弹回,不会连续敲击造成的.
11.电磁继电器的主要作用相当于工作电路的( )
A.电源 B.用电器
C.开关 D.导线
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁继电器的实质是一个开关,它可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路.它还可以实现自动控制.
所以选C.
【分析】电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁.它的磁性的有无可以用电路的通断来控制,接入电路中相当于开关.
12.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.适当增大电源A的电压 D.适当增大电源B的电压
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱和电磁铁中的电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关;增加线圈的匝数、增加电路中的电流、在线圈中插入铁芯都可以增加电磁铁的磁性.
所以选C.
【分析】电磁铁的磁性强弱和电磁铁中的电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关.
13.如图所示是一个水位自动报警器的原理图.水位没有到达金属块A时,绿灯亮;水位到达金属块A时,红灯亮.下列关于它的工作原理的讨论中,正确的是( )
A.红灯亮时电磁铁无磁性 B.水位高低决定电磁铁有无磁性
C.绿灯亮时电磁铁有磁性 D.电磁铁的铁芯是永磁体
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】当水位没有达到A时,控制电路没有接通,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;同时当水位到达A时电路接通,控制电路接通,电磁铁有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮;故A、C错误;若电磁铁的铁芯是一个永磁体时,即该电磁铁始终有磁性,不管开关断开或闭合,红灯始终亮,故不能起到报警的作用,故D错误;由此分析,水位高低决定电磁铁有无磁性,进而才能决定是哪一个灯泡发光,故B正确.
所以选B.
【分析】 首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮.
14.太湖新城正处于如火如荼的建设之中,越来越多的企业开始进驻其中.如图所示是某单位使用的一种水位自动报警器的原理图,有关该报警器工作情况的下列叙述,不正确的是( )
A.该报警器红灯是报警灯,当水位到达A后,水在一般情况下是导电的,使下面的电路导通
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮
D.当该报警器报警时,电磁铁的上端是N极
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当水位没有达到A时,控制电路没有接通,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性,根据安培定则可知上端为S极,衔铁被吸引向下,与红灯接通,红灯亮;该报警器的红、绿灯不会同时亮;
所以选D.
【分析】电磁继电器有控制电路和工作电路两部分组成的,当通电时电磁铁有磁性,一部分电路接通,当没有通电时,另一部分电路工作.
15.小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件,设计了一个机动车超载自动拍照电路.当有车辆通过时光控开关会自动闭合,若车辆超重时,压力开关会闭合,使摄像系统电路接通,可自动拍摄超重车辆号牌.下列有关说法正确的是( )
A.机动车驶过埋有压力开关的路口,摄像机就会自动拍摄
B.只要光控开关接收到车辆驶过信息,摄像机就会自动拍摄
C.当光控开关和压力开关都闭合时,摄像机才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,当摄像系统的电路自动拍摄违章车辆时,工作电路工作,电磁铁有磁性,控制电路工作,光控开关和压力开关同时闭合;由于光控开关和压力开关是并联的,只有红灯亮,或只有车超过停止线,摄像头就拍摄.
所以选C.
【分析】由图可知,光控开关和压力开关串联在电路中,只有当红灯亮,并且车超过停止线时,光控开关和压力开关同时闭合,控制电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,工作电路接通,摄像头拍摄.
二、非选择题
16.如图是小华设计的一种节能灯电梯工作原理图,R是一个力敏电阻,当电梯上无人时,压敏电阻受到的压力变小,阻值变大,电磁铁的磁性变 ,触电3与触点 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变小,电梯变慢,从而达到节能目的.
【答案】弱;1
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知:压敏电阻受到的压力变小,阻值变大.当电梯上无人时,压力减小,R的阻值变大,电路中电流变小,电磁铁的磁性减弱,则衔铁在弹簧作用下被拉起,与触点3接触1,电动机与R1串联后电动机上的电压减小,电动机转速变慢.
故答案为:弱;1.
【分析】由图可知,左侧为压敏电压与电磁铁串联,右侧为电动机控制电路,当衔铁与触点1接触时,R1与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻断路,电动机中电压增大.
17.下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患.为提示路人注意安全,小明设计了如图所示的电路,电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于 (填“绝缘体”或“导体”).当井盖丢失时,灯泡发光报警,当电磁铁的线圈中有电流通过时,继电器的动触点与
(填“上”或“下”)静触点接触,电磁铁的上端是 极.
【答案】导体;下;N.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 当井盖丢失时,电磁铁断电,没有磁性,接灯泡的电路工作,灯泡发光报警,当电磁铁的线圈中有电流通过时,继电器的动触点与下触电接触,警铃响;
由安培定则可判断出线圈的上端的极性是N极;
故答案为:导体;下;N.
【分析】常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等;根据电磁铁的通电情况可判断出那方面的电路工作;由线圈中的电流方向,根据安培定则判断出电磁铁的NS极.
18.如图是学校电铃的工作电路示意图,磁铁A应选用 (填“硬”或者“软”)磁性材料;通过电流的通断,可以控制电磁铁 的有无.
【答案】软;磁性
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质,软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质,电铃上的电磁铁铁芯是利用软磁性材料制成的.
电磁铁通电时具有磁性,吸引小锤,断电时没有磁性,放开小锤;由于小锤击打铃碗,铃碗发生了振动,发出声音.因此通过电流的通断,可以控制电磁铁磁性的有无.
所以答案为:软;磁性.
【分析】硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质,软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质,根据磁性材料的特性进行分析.
19.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,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,电流通过电磁铁的线圈产生 ,电铃响起,发出报警信号,电磁铁的a端为 极,若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将 (选填“升高”或“降低”).
【答案】磁性,吸引衔铁;S;降低.
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】温度自动报警器的原理:当温度升高时,玻璃泡中的水银膨胀,水银柱上升,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,从而使工作电路接通报警.要使金属丝的下端向下调整,则报警温度会降低;
由电路可知电磁铁中的电流是从左端流入,右端流出,利用安培定则可以确定,电磁铁的a端为S极.
故答案为:磁性,吸引衔铁;S;降低.
【分析】温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化导致了控制电路的接通,从而实现了自动控制.
电磁铁的N、S极可以利用安培定则来确定;将金属丝向下调整,报警温度降低.
20.如图为水位报警装置原理图,其中A、B为两个金属杆.当水位达到或超过警戒线时,绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是 , ,
【答案】绿灯灭;红灯亮;电铃响
【解析】【解答】解:当水位到达或超过警戒水位时,控制电路接通.电路中有了电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使动触点与左边的静触点接触,与右边的触点分开,导致了绿灯所在的电路断开,绿灯灭.红灯与电铃并联的电路接通,导致红灯亮电铃响,从而报警.
故答案为:绿灯灭;红灯亮;电铃响
【分析】由水位的变化导致了控制电路的通断,进一步决定了电磁铁磁性的有无,从而控制了工作电路的动触点的位置的变化,改变了工作电路的连接情况.
21.如图是防汛报警器的装置图,请用笔画线正确连接电路.当水位上涨时,电路接通,小灯泡发光报警.
【答案】解:
当水位上升到一定位置时,浮子A就会将竹片圆筒B顶起,使开关K闭合,控制电路被接通.电磁铁产生磁性,衔铁被吸引,使触点开关闭合,从而工作电路被接通.这样小灯泡就能发光报警.如图所示:
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】水位上涨后闭合K,电磁继电器通电,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点吸合,使灯泡发光起到报警作用.
22.电磁选矿机的工作示意图如图所乐,在圆筒内固定一个电磁铁,圆筒绕其轴心逆时针方向匀速转动,将小块儿的矿石投入电磁选矿机后,其中的铁矿石由于受到电磁铁吸引会随圆筒﹣起转动,直到其离开电磁铁的 落人选矿箱;非铁矿物质因受到 将落入 箱(选填“A”或“B”).
【答案】磁场;重力;A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】解:如图所示是电磁选矿机的示意图,料斗内是矿石,转筒内有电磁铁,即由于电磁铁能吸引铁磁性物质,故落入B中的是铁矿石,而非铁矿石在重力的作用下,在A处就下落.
故答案为:磁场;重力;A.
【分析】电磁铁具有磁性,可以吸引铁,电磁选矿的原理是利用磁铁能吸引铁的性质.
23.车辆超载是造成高速公路路面结构损坏的一个重要因素.小明为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,当路面压力达到设定值时,压力传感器就接通电路.要求车辆超重时,信号灯就发光.请你在图中为他连接好电路.
【答案】解:如图所示,压力传感器、电磁铁、电源组成控制电路;信号灯、电源、触点开关组成工作电路
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】这是一个电磁继电器的工作原理图,左侧与电磁铁连接的为控制电路,右侧与信号灯连接的为工作电路,再找准接线柱,分别连成闭合电路再进行检查即可.
24.小明去超市,走到电梯前发现电梯运动较慢,当他站在电梯上时电梯运动又快了起来.小明根据网络搜索的如图所示电路(R是一个压敏电阻)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 (选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变 .
【答案】强;2;快
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】分析图可知,当人站在电梯上时,R的阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流增大,电磁铁变强,衔铁被吸下,与触点2接触,则电机上的电压增大,电动机转速变快.
故答案为:强;2;快.
【分析】由图可知,左侧为压敏电压与电磁铁串联组成了控制电路,右侧为电机控制电路,当衔铁与触点1接触时,R2与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻断路,电机中电压增大.
25.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图,其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上住户的人闭合开关,由于 ,门锁上的电磁铁具有了磁性, 衔铁,衔铁脱离门扣,来人打开门,进入楼内,门自动关闭.在关门时,开关是断开的.衔铁在 的作用下,插入门扣.
【答案】通电;吸引;弹簧
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】由图可知,有人在楼下按门铃时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电就具有磁性,衔铁就被吸引,从而脱离门扣,来人就可以拉开门.
关门时,开关是断开的,电磁铁没有磁性,此时衔铁在弹簧的作用下,插入门扣.
所以答案为:通电;吸引;弹簧.
【分析】电磁铁的原理:通电时具有磁性,断电时失去磁性.