第十二讲--电磁继电器作图和计算训练

二关于电磁继电器的计算制作2015/11/30 刘建立物理工作室1：为防止湿手扳开关造成触电事故，小宁同学为家中的灯暖型浴霸（冬季家庭洗浴时取暖用的电器）设计了一个温度自动控制装置，如图（甲）所示．其中半导体材料制成的电阻阻值R1随温度变化的曲线如图(乙）所示．已知继电器线圈电阻R2为20Ω，电源电压U恒为0甲的灯泡，当继????地．浴霸共安装有4只标有12V时，继电器的衔铁50mA电器线圈中的电流大于或等于被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于闭霸电路释铁铁被放，浴40mA时，继电器的衔合．求：）若将此(1)浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流．(2 装置安放在浴室内，浴室内温度可控制在什么范围所示．其2．小明设计了一个恒温箱控制电路，如图l中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒处于恒温箱内，温箱内，图中未画出）；热敏电阻R1的阻随随温度变化的是小明通过实验测得的R1图2，电磁U=6 V关系曲线；电磁继电器的电源两端电压继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为，1）综合分析可知：当恒温箱内的温度升高时，热敏电阻R1的阻值30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．（、A．（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器应该选择接在以下的控制电路中电流，电磁铁的磁性。

℃，应150）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～端（、CD端；D、BD3端；AB端；B、AC C 哪个可变电阻器最恰当,通过计算说明．Ω、0～10000ΩΩ0选择～50Ω、0～100、0～200．右图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理3、滑动变阻器图。

“控制电路”由热敏电阻R1U电源）（线圈电阻不计、铁、R电磁10、开关、导线等组成。

热敏电阻的阻值随温度变化的规律如右表。

当线圈）=8V（U1R（U=220V）、发热电阻U中的电流大于或等于20mA时，电磁铁的衔铁被吸下。

“工作电路”由电源222应与接线“工作电路”自动断开，端点、导线等组成。

电磁继电器1．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70Ω．当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，继电器的磁性将增大（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B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连（均选填“A”或“B”）．（3）图甲中线圈下端P的磁极是S极（选填“N”或“S”）．（4）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警．5．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．6．如图所示的实物电路图，将工作电路连接完整．要求：使控制电路上S断开时甲灯亮，S闭合时乙灯亮．7.新型发热材料--PTCPTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的．PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛．（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，如图（1）为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为100℃．（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻增大，功率减小，使其温度降低（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节．因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能．（3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响．请帮他将如图（2）所示的电路连接完整．1、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。

一．选择题（共1小题）1．某同学通过实验制作了一个简易的温控装置，实验原理如图所示，继电器与热敏电阻R、滑动变阻器R1串联接在电源两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。

热敏电阻的阻值R与温度t的关系如下表所示。

t（℃）30507080R（Ω）300250170100提供的实验器材有：①电源3V②电源6V③滑动变阻器（0～200Ω）④滑动变阻器（0～500Ω）为了使该装置能够实现30℃～80℃之间任意温度的控制，下列选择器材编号的组合正确的是（）A．①③B．②④C．①④D．②③二．多选题（共1小题）2．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“220V 22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。

控制电路中，电源由两节用旧了的干电池串联而成，电压为2.8V，电磁铁A的线圈电阻忽略不计，R1为阻值10Ω的定值电阻，R2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．灯L正常工作时，通过它的电流是0.1AB．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线C．当电压表示数为2.1V时，光敏电阻的阻值为30ΩD．如果控制电路的电源换成两节新的干电池，照明灯L有可能在白天就发光三．计算题（共2小题）3．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一，热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。

如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω0.3A”字样。

Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。

请完成下列小题：（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器接入电路中的最小阻值；（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？4．如图甲所示，是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。

2023年中考物理电磁继电器作图学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、作图题1．如图所示，将研究电磁铁的电路连接完整，要求闭合开关后，滑动变阻器滑片向右滑动时，永磁体对桌面的压力增大。

2．请在图中分别标出通电螺线管和小磁针的N极。

3．为保证桥梁以及过桥车辆的安全，工作人员在桥的人口处安装了“超载检测报警系统”。

检测时，当车辆重量小于限定值时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于限定值时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行。

图中压敏电阻的阻值随着压力增大而减小。

请用笔划线代替导线完成电路连接。

4．如图所示，在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，闭合开关S，条形磁体静止后，滑片P向右滑动时弹簧伸长．请用箭头标出磁感线的方向，并用“+”“﹣”在括号内标出电源正负极．( )5．将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱．( )6．闭合开关S后，电磁铁有磁性，小磁针静止在如图所示的位置。

请在图中标出：（1）电源的极性（用“+”或“-”表示）；（2）电磁铁的磁极（用“N”或“S”表示）；（3）磁感线的方向。

7．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。

当开关闭合后，如要求当滑片P从b端到a端的过程中，弹簧的长度会变长，请在图中画出电磁铁线圈的绕线方法。

8．如图所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。

要求：①小磁针静止时的指向如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱；③原有导线不得更改。

9．如图所示，将小车和条形磁铁靠近通电螺线管，当开关闭合后，发现条形磁铁和小车向右运动，请在图中标出通电螺线管的N极和电源的正负极。

10．某自动除尘装置简化电路的元件如图所示。

空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住。

浙教版八年级下第一章电磁继电器计算专题一、解答题1.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）．2.天花板下利用弹簧挂着一磁体，磁体N极向下，磁体下方有一电磁铁，电路如图所示．请在电路中补画滑动变阻器，使开关闭合后滑片向左滑弹簧长度伸长，若A点有一枚小磁针，请画出通电后小磁针静止时的状况（N极涂黑）．3.如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。

已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。

当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。

（1）请说明该自动控制装置的工作原理。

（2）计算说明该空调的启动温度是多少？（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。

4.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像。

（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）。

（2）图甲中线圈下端P的磁极是________极（选填“N”或“S”）。

（3）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警。

5.有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。

控制电路由电压为U1=9V 的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V 的电源和电阻为R0的电热丝组成。

电磁继电器的工作原理初中物理电磁继电器的工作原理【考点精讲】1. 结构电磁继电器由两部分组成，一是低压控制电路，有电磁铁、低压电源、弹簧、开关（有的是由对力、光、声、热等敏感的元件组成）；二是高压工作电路，有高压电源、衔铁、动静触点开关、用电器。

2. 工作流程3. 电磁继电器的应用和实质应用：利用电磁继电器可以实现利用低电压控制高电压及进行远距离操作和自动控制。

实质：由电磁铁控制工作电路通断的开关。

4. 电磁继电器的类型有两种①“单刀型”有一个静触点、一个动触点，多用于简单的控制电路中，可以控制电路的通断；②“单刀双掷型”有两个静触点，一个动触点，多用于较复杂的自动控制电路中，它的动、静触点相当于一个单刀双掷开关，能实现电路的切换：电磁铁有磁性时，电磁铁吸引衔铁，接通一个电路；当电磁铁没有磁性时，弹簧拉起衔铁，断开一个电路同时接通另一个电路。

5. 实际应用（1）实现安全操作由于工作电路中的高电压、强电流对人体危险，使用电磁继电器中的低电压、弱电流的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断；（2）实现远距离操作有时在生产场所温度较高或工作环境不好时，也可以把电磁继电器留在那里，而把控制电路的开关安装在较远的相对较安全的地方，从而实现远距离控制；（3）实现自动控制如果把控制电路的开关换成对温度或光照敏感的元件，或在特定条件下能自动闭合或断开的装置，还可以由这些元件来控制电路的通断，实现温度自动控制、光自动控制、压力自动控制、水位自动报警等。

【典例精析】例题 1 如图是汽车启动装置原理图，对于这一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是（）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接触思路导航：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，就会使触点A向右运动与触点B接触，把电动机所在电路接通，使汽车启动，所以A、D 两项正确；由图知，电磁铁的工作电压是由一个电源提供的，而电动机的工作电压是由两个电源串联后提供的，所以电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，B项正确；根据装置图容易判断出电磁铁的上端为N极，下端为S极，C项错误。