20.3 电磁铁 电磁继电器(原卷+解析)
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九年级物理全册:第3节电磁铁电磁继电器精选练习一、夯实基础1.(2019 邵阳)在一次物理实验中,小于同学连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关后,下列说法错误的是()A.电磁铁的A端为N极B.小磁针静止时,N极水平指向左C.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机D.当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强【答案】C【解析】A、由图知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁的A端是N极,B 端是S极,故A正确;B、电磁铁的B端是S极,由磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,即N极水平指向左,故B正确;C、该实验表明了电能生磁,利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁,故C错误;D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,则电磁铁的磁性变强,故D正确。
2.(2019 菏泽)下列电器中,利用电流热效应工作的是()A.电风扇B.电暖气C.电视机D.电磁继电器【答案】B【解析】电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应。
发生电流的热效应时,电能转化为内能。
A、电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故A不符合题意;B、电暖气工作时把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故B符合题意;C、电视机主要是把电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;D、电磁继电器主要利用了电流的磁效应工作的,故D不符合题意。
3.(2019 娄底)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、S2时,下列说法正确的是()A.电磁铁的右端为N极B.小磁针将顺时针旋转C.当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗D.当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小【答案】D【解析】(1)根据安培定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,根据磁极间的相互作用可知,右侧的小磁针将会逆时针旋转,故AB错误;(2)闭合开关S1和S2,使滑片P向左滑动,电阻变小,电流变大,磁场的磁性增强,巨磁电阻的阻值减小,电路电流变大,所以指示灯的亮度会变亮,故C错误。
20.3 电磁铁电磁继电器同步练习一.选择题1.如图所示,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关,小磁针静止时N极水平向右。
则下列说法正确的是()A.电磁铁的A端为N极B.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机C.电源的右端是正极D.当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强2.如图所示,是研究电磁铁实验,下列说法正确的是()A.比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系B.乙铁钉的上端是N极C.大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥D.该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系3.在学习了电生磁知识后,小明制作了一个简易的电磁铁,如图,他制作完成后发现可以吸引大头针,他想使电磁铁的吸引能力更强些,下列方法不可行的是()A.钢钉上增加线圈匝数B.电池正负极对调C.滑动变阻器滑片向右移D.串联一节干电池4.如图为一款“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,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。
说法正确的是()A.电磁继电器利用电磁感应原理工作B.R2的阻值随光照强度的增大而增大C.当光照强度增大时,电压表示数增大D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间5.如图是一种水位自动报警的原理图。
当水位低于A点时,工作电路绿灯亮;到达A点时,衔铁被吸下,工作电路红灯亮电铃响。
某水位超过A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6.如图所示,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁中的磁性将()A.变大B.变小C.不变D.无法判断7.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b 端滑动过程中,会出现的现象是()A.电流表示数变小,弹簧长度变短B.电流表示数变小,弹簧长度变长C.电流表示数变大,弹簧长度变短D.电流表示数变大,弹簧长度变长8.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁的右端固定,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向右移动时,条形磁铁仍保持静止,下列分析不正确的是()A.滑动变阻器滑片P向右移动时,电磁铁的磁性减弱B.电磁铁的右端是N极C.条形磁铁所受的静摩擦力变小D.若想增大条形磁铁所受的摩擦力,可以增加电源电压9.如图为一款“智能照明灯”的电路,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。
第3节电磁铁电磁继电器一、选择题1.如图是某小组的同学研究“影响电磁铁磁性大小的因素”的实验装置,其中甲、乙、丙三图中,线圈的匝数相同,而丁图中线圈的匝数是前面三图的2倍。
已知I2>I1,则下列结论中不正确的是()A.比较图甲、图乙,可知电磁铁通电时才有磁性B.比较图甲、图丙,可知电磁铁通电电流增大,磁性增强C.比较图甲、图丁,可知电磁铁通电电流增大,磁性增强D.比较图丙、图丁,可知电磁铁通电电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强2.如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。
闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是()A.在纸筒中插入一根铁芯B.减少线圈匝数C.使滑动触头P向右滑动D.将电源正负极互换3.如图所示,静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁,左侧有一电磁铁,闭合开关,下列判断正确的是()A.电磁铁右端为N极B.小车向右运动C.只将滑片P向右移动,电磁铁磁性减弱D.只将电源正负极交换,电磁铁磁性增强4.下列功能中,电磁继电器不能完成的是()A.控制电路中电流缓慢变化B.控制电路中电流的有无C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流D.远距离自动控制与操作5.如图所示是火灾自动报警原理图。
发生火灾时,将会发生下列变化:①温度升高使双金属片弯曲;②接通触点使工作电路中有电流通过;③电磁铁有磁性;④衔铁被吸下;⑤接通触点使控制电路中有电流通过;⑥红灯亮、电铃响,发出警报。
这些变化的正确顺序是)()A.①②③④⑤⑥B.①⑤③④②⑥C.①②④③⑤⑥D.①⑤④③②⑥6.硫化镉(Cds)晶体是一种光敏材料,其电阻随光照强度的增大而减小。
如图所示,用它和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。
下列说法错误的是()A.白天流过光敏电阻的电流比夜晚大B.给路灯供电的电源应接在a、b之间C.将电阻R调小些可缩短路灯点亮时间D.夏天夜幕降临晚些,要保证在相同日照条件下打断路灯,应将电阻R调大些二、填空题7.电磁铁主要由_____和_____构成。
[第二十章第3节电磁铁电磁继电器]一、选择题1.下列装置中没有应用电磁铁的是()A.电铃B.电磁继电器C.电热器D.高速磁浮列车2.关于如图图图示的电路,下列说法正确的是()A.开关S拨到a时,小磁针静止时B端为N极B.开关S拨到a,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电磁铁的磁性增强C.开关S由a拨到b时,电磁铁的磁极发生改变D.开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性增强3.[2021·杭州]如图图图示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上。
下列判断正确的是()A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁铁受到的摩擦力不变D.若只改变电源的正、负极,条形磁铁受到的摩擦力变大4.[2021·泰安]法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。
GMR代表巨磁电阻,在磁场中,其阻值随磁场的逐渐变强而减小。
闭合开关S1、S2,下列说法中()①电磁铁左端为S极②电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端③将滑片P向b端滑动,电磁铁磁性变强④将滑片P向a端滑动,指示灯亮度变强A.只有①③正确B.只有①②正确C.只有②④正确D.只有②③正确5.如图图图示为一款“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,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化而变化,以下说法正确的是()A.R2的阻值随光照强度的增大而增大B.当光照强度减小时,电压表示数减小C.当光照强度增大时,电磁铁的磁性变弱D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可使灯L的发光时间变短6.小阳同学在研究性学习活动中,通过查阅资料,查到了一种由半导体材料做成的热敏电阻,其阻值随温度变化的曲线如图图图所示。
他设计了如图图图图乙所示的温度自动控制装置,其中R为热敏电阻,已知电磁继电器的线圈电阻R0为50 Ω,左侧控制电路的电源电压为6 V。
第三节电磁铁电磁继电器同步检测一、选择题1.关于电磁铁,下列说法正确的是()A.电磁铁是利用电流的磁场来工作的B.电磁铁的电流方向改变,其磁性强弱也随之改变C.在相同的通电螺线管中,加铜芯和加铁芯时的磁性相同D.电磁起重机的铁芯可以用钢制成2.下列功能中,电磁继电器不能完成的是()A.控制电路中电流的连续变化B.控制电路中电流的有无C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流D.远距离自动控制与操作3.巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小.用GMR组成的电路图如图,开关K与1接通时,电磁铁右端为N极,电源电压恒定,则()A.开关K与2接通时,电磁铁左端为S极B.开关K与2接通时,A2指针偏转方向相反C.当A1示数减小时,A2示数减小D.当A1示数增大时,A2示数不变4.关于电磁铁的叙述中,错误的是()A.电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性B.电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小有关C.电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关D.电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关5.下列装置中,没有用到电磁铁的是()A.电磁起重机 B.电磁继电器 C.电铃 D.电热毯6.如图所示,当开关闭合滑片向右滑动时,下列说法正确的是()A.电磁铁磁性减弱,弹簧长度缩短B.电磁铁磁性增强,弹簧长度变长C.电磁铁磁性增强,螺线管下端是北极D.电磁铁磁性减弱,螺线管下端是南极7.下列方法中,不能改变通电螺线管的磁性强弱的是()A.在螺线管中插入铁芯 B.改变线圈中电流的大小C.改变线圈中电流的方向 D.改变线圈匝数的多少8.小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯,平时灯是熄的,一旦停电,两盏标有“36 V”灯泡就会正常发光.图所示是小利设计的四个电路,其中可以起到消防应急灯作用的电路是()A. B.C. D.9.磁悬浮列车是现代高科技的应用,下列说法不正确的是()A.通过列车底部与上方轨道间的同名磁极相互排斥,使列车悬浮B.为产生极强的磁性使列车悬浮,制作电磁铁的线圈宜选择超导材料C.由于列车在悬浮状态下行驶,因而一定做匀速直线运动D.列车悬浮行驶时,车体与轨道间无阻力、无震动,运动平稳10.电磁继电器在生产、生活中的应用非常广泛,它依据的物理原理是()A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用力C.电荷间的相互作用 D.磁极间的相互作用11.如图是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图.该列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,以提高运行速度,这里的相互作用是指()A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥12.关于电磁铁的特点,下列说法错误的是()A.电磁铁通电时有磁性.断电时无磁性B.通人电磁铁的电流越大,它的磁性越强C.在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强D.当通入电磁铁的电流方向改变后,电磁铁就会失去磁性13.下图中是探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系的是()A. B.C. D.14.在探究电磁铁的实验中,小明利用相同规格的大铁钉和漆包线自制了两个匝数不同的线圈,连接电路如图所示.闭合开关,调整变阻器滑片使电流保持不变,观察电磁铁吸引大头针数目的多少.这一实验的目的是研究电磁铁的磁性与哪个因素有关()A.电磁铁的极性 B.线圈的匝数 C.电流的方向 D.电流的大小15.如图是温度自动报警器工作电路.在水银温度计上部插入一段金属丝,当温度到达金属丝下端所指示的温度时()A.铃响,灯不亮 B.铃不响,灯不亮C.铃响,灯亮 D.铃不响,灯亮二、填空题16.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,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电,吸引衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内.在关门时,开关是断开的,衔铁在________的作用下,合入门扣.在合入门扣的过程中的能量转化情况是________________.17.如图是电磁选矿机的示意图,当电磁选矿机工作时,铁砂将落入____箱(选填“A”或“B”),理由是________________________________________________________.18.电磁继电器是利用________________来工作的,它可以用低电压、弱电流的控制电路去控制________、________的工作电路,还可以实现__________和________的目的.19.如图所示是一种自动报警装置,当工作电路发生故障而断开时,电磁铁______,弹簧将衔铁拉起,使报警指示灯电路________,指示灯发光报警,故障排除后,工作电路接通,电磁铁____,吸下衔铁,指示灯因电路__________,表示工作电路正常工作.20.如图是做电磁铁实验时连接的电路,将滑片P向左移动时,小灯泡中的电流将________,电压表的示数将________;电磁铁的磁性将________.(均选填“变大”、“变小”或“不变”)三、实验题21.如图所示是研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图,通过观察指针B的偏转角度的大小来判断电磁铁的磁性强弱.(1)指针下方的物体A应是______(选填“铁”“铝”或“塑料”)材料制成的.(2)当开关闭合后,电磁铁的右端为______极.(3)当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连时,闭合开关后,可发现指针B偏转角度将会______(选填“变大”或“变小”).22.如图所示,是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱“的实验电路图.(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过____________来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可观察________________________来确定.(2)下表是该组同学所做实验的记录:①比较实验中的1、2、3(或4、5、6),可得出的结论是:电磁铁的匝数一定时,通过电磁铁线圈中的______________________;②比较实验中的____________________,可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:“当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱还与什么有关?你对此猜想是:__________________________.四、作图题23.将图中的电磁铁连入你设计的电路中,要求电源电压恒定不变,电路能改变电磁铁磁性的强弱,闭合开关S,小磁针受力静止时,其N、S极,如图所示.24.温度自动报警器的工作原理如图所示,在水银温度汁的上方封入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指示的温度时,红色报警灯亮,平时绿灯亮.请根据以上要求,用笔画线代替导线,完成工作电路部分的连接.答案解析1.A【解析】电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的,故选项A正确,选项C错误;电磁铁中的电流方向改变时,电磁铁的极性改变,但其磁性强弱不变,故选项B错;若电磁起重机的铁芯用钢制成,通电后一旦被磁化,磁性长期保持,断电后磁性不会立即消失,这样失去了电磁铁的优点,故选项D错.2.A【解析】电磁继电器中没有滑动变阻器,所以A错误.电磁继电器中,低压电路中的开关控制可以控制电流的有无,所以B正确.电磁继电器是一种由低压电路控制高压电路的器件,所以C正确.低压电路和高压电路之间的距离可以达到很远,方便保护人身安全,还可以通过一些半导体材料来实现自动化控制,所以D正确.3.C【解析】A、开关K与2接通时,电流从电磁铁的右端流入,左端流出,即电磁铁的左端是N极,右端是S极,故A错误;B、巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小,开关K与1或2接通时,左边电路的电阻不变,只不过电流的方向改变,但是电路的电流没有改变,故做出电磁铁的磁场没有改变,所以右侧对应GMR的电阻不变,故A2指针示数与开关K与1接通时的指针示数相同,故B错误;C、当A1示数减小时,左侧电磁铁的磁场变弱,故GMR的电阻变大,所以右侧电路电阻变大,故A2示数减小,故C正确;D、当A1示数减小增大时,左侧电磁铁的磁场变强,故GMR的电阻变小,所以右侧电路电阻变小,故A2示数增大,故D错误;4.C【解析】A、电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性.选项正确,不符合题意.B、电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小有关.选项正确,不符合题意.C、电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关.选项错误,符合题意.D、电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关.选项正确,不符合题意.5.D【解析】电磁起重机,电磁继电器,电铃都用到了电磁铁.而电热毯是把电能转化为内能,是利用电流的热效应.6.C【解析】由图可知电流由螺线管的下方流入,则由安培定则可知螺线管下端为N极,上端为S极;则螺线管与磁铁为同名磁极相对,故应相互排斥;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流变大,则螺线管的磁性增强,故对磁铁的作用力变大,故磁铁应上移,即弹簧长度应变短.7.C【解析】通电螺线管磁性的强弱与电流的大小,线圈的匝数及是否有铁芯插入有关.螺线管中的电流越大,螺线管的匝数越多,有铁芯插入都可以使通电螺线管的磁性增强.改变电流的方向只能改变通电螺线管磁场的方向.8.C9.C【解析】磁悬浮列车是现代高科技的应用,它的工作原理是同名磁极相互排斥;列车悬浮行驶时,车体与轨道间有空隙,所以无阻力、无震动,运动平稳;产生极强的磁性使列车悬浮,制作电磁铁的线圈宜选择超导材料,因为超导材料无电阻,不会产生电流的热效应.故A、B、D不符合题意.10.A【解析】电磁继电器的主要部件是电磁铁,通电后具有磁性,把衔铁吸下,使工作电路接通,起到控制作用,是利用电流的磁效应来工作的.11.A【解析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;据图可知,“追风者”磁悬浮列车悬浮是靠异名磁极相吸的原理工作的.12.D【解析】A、电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性.说法正确,不符合题意.B、在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强.说法正确,不符合题意.C、在电流一定时,外形相同的螺线管即铁芯相同,线圈匝数越多,磁性越强.说法正确,不符合题意.D、当通入电磁铁的电流方向改变后,电磁铁的磁极改变,电磁铁有磁性.说法错误,符合题意.13.D【解析】A、图中是奥斯特实验的装置,说明了电流周围存在磁场,故A不符合题意;B、图中没有电源,但有灵敏电流计,是探究电磁感应现象的装置,故B不符合题意;C、图中有电源,是研究磁场对电流作用的装置,故C不符合题意;D、图中电磁铁和滑动变阻器串联,通过调节滑片改变电路中的电流,即研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系,故D符合题意.14.B【解析】A、电磁铁的极性跟电流的方向有关.不符合题意.B、电路中电流大小相等、铁芯相同,线圈的匝数不同,探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系.符合题意.C、电流的方向影响电磁铁的极性,跟电磁铁的磁性强弱无关.不符合题意.D、闭合开关,调整变阻器滑片使电流保持不变,控制电流大小和铁芯不变,研究电磁铁和匝数的关系.不符合题意.15.A【解析】温度升高时,水银柱上升,与上方金属丝连通,使左侧形成通路,电磁铁中有电流通过电磁铁吸引衔铁,与下面触点接触,与上面触点断开,灯不亮;与下面触点接触,电铃这部分电路接通,电铃发出报警信号.16.弹簧弹性势能变动能【解析】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,合入门扣,这个过程是弹簧的弹性势能转化为衔铁的动能.17.B在矿石落下时,其中的铁矿石被电磁铁吸引,并在圆筒转动的过程中落入B箱,而非铁磁性物质会直接落下,进入A箱【解析】如图所示是电磁选矿机的示意图,在矿石落下时,其中的铁矿石被电磁铁吸引,并在圆筒转动的过程中落入B箱,而非铁矿石在重力的作用下,直接落入A箱.18.电流的磁效应高电压强电流自动控制远程控制19.失去磁性接通有磁性切断而熄灭【解析】此电路中电磁铁磁性有无控制的电路是工作电路,当工作电路因故障而断开时,电磁铁即失去磁性,衔铁在弹簧拉力的作用下上移,动触点与静触点接触,报警指示灯发光报警;当工作电路接通时,电磁铁有磁性,将衔铁吸下来,指示灯电路被切断.20.变小变大变小【解析】由图可知,滑动变阻器、线圈及灯泡串联,电压表测量滑动变阻器的电压,将滑片P向左移动时,接入电路的电阻增大,电压表的示数将变大;当滑动变阻器的滑片向左移动时,由图可知,接入电路的电阻增大,则由欧姆定律可得,电路中电流减小,螺线管中电流也减小,在线圈匝数和铁芯不变的情况下,电磁铁的磁性变小.21.(1)铁(2)S(南)(3)变小【解析】(1)磁铁具有吸引铁钴镍等物质.物体A由铁质材料制成;(2)伸出右手,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺旋管的N极.判断螺旋管的左端是N极,则右端是S极;(3)在电流不变,铁芯不变时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强,使指针偏转的角度更大;当导线a由接线柱1改为Y与接线柱2相连时,接入电路的匝数变少,电磁铁的磁性变弱,指针B偏转角度将会变小.22.(1)滑动变阻器滑片的滑动吸引的铁钉数目的多少(2)①电流越大,电磁铁的磁性越强②1和4(或2和5或3和6)(3)电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关【解析】(1)实验时,移动滑动变阻器的滑片,可以改变电路中的电流大小;通过电磁铁吸引铁钉多少来反映,电磁铁吸引铁钉越多,电磁铁磁性越强,这种方法是转换法.(2)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)可以看出,在线圈的匝数相同时,电流从0.8A 增加到1.5A时,吸引铁钉的个数由5枚增大到10枚,说明在线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强;②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可以得出通过电磁铁的电流都为0.8A时,线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉,线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚,说明在通过电磁铁的电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强.(3)①电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关.探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时,控制电流和线圈匝数不变,改变铁芯大小.②验证方案:保证两次电路中的线圈匝数和电流相同,让两次插入的铁芯的大小不一样,看吸引的铁钉数目的多少,如果两次吸引的数目不一样,则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关.23.【解析】电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、是否有铁芯插入有关,图中匝数多少、是否有铁芯插入已确定,所以只能改变电流的大小,我们可以利用滑动变阻器来达到这个目的,滑动变阻器与电源串联.另外,我们还要画出电源.小磁针静止时N极所指示的方向——向右,为该点磁场的方向.在磁体外部,磁感线从N极指向S极,所以螺线管的右端为S极,左端为N极.根据右手定则,电流应该从电磁铁的左端流入,右端流出,所以通电螺线管左端的导线连接电源的正极,右端的导线连接电源的负极,24.【解析】当温度升高到设定温度时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁向下移动,而此时要求红灯亮;水温低于设定温度时,控制电路断开,电磁铁没有磁性,衔铁向上移动,而此时要求此时绿灯亮;因此红灯和绿灯并联,由动触点和静触点控制灯泡的工作.。
人教版九年级物理全一册《20.3 电磁铁、电磁继电器》同步训练题-带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________知识点回顾1.电磁铁:(1)有电流通过时有磁性,没有电流时失去磁性。
(2)电磁铁磁性的决定因素:电流的强弱、线圈的匝数、有无铁芯。
2.电磁继电器:(1)定义:继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。
(2)工作原理(如下图):当较低的电压加在接线柱D、E两端,较小的电流通过线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过B、C带动机器工作了。
练习题一、选择题1.如图所示,小磁针置于电磁铁的右侧,下列叙述中正确的是()A.闭合开关前,电磁铁与小磁针间没有力的作用B.闭合开关后,滑片P向a移动时电磁铁与小磁针的作用力不变C.闭合开关后,小磁针的N极将旋转指向右方D.闭合开关后,电磁铁的左端为N极2.如图所示,是研究电磁铁实验,下列说法正确的是()A.比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系B.乙铁钉的上端是N极C.大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥D.该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系3.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4.如图所示的电路中,将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路,闭合开关S,下列说法正确的是()A.电磁铁的上端为S极B.电磁铁周围存在磁感线C.将滑动变阻器的滑片P向右滑动,电磁铁的磁性减弱D.将滑动变阻器的滑片P向左滑动,电磁铁的磁极会对调5.小欢设计了一款“光控灯”,电路如下图所示,光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小)。
电磁铁和电磁继电器课后练习(一)题一:关于电磁铁,下列说法正确的是()A.电磁铁是利用电流的磁场来工作的B.电磁铁中电流方向改变,其磁性强弱也随之改变C.在相同通电螺线管中,加铜芯或加铁芯时的磁性相同D.电磁起重机的铁芯可以用钢制成题二:如图所示,是演示巨磁电阻(GMR)特性的原理示意图.开关S1、S2闭合时,向左稍微移动滑动变阻器的滑片P,指示灯的亮度明显变亮。
(1)滑动变阻器的滑片P向左移动时,电磁铁周围的磁场(选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(2)指示灯的亮度明显变亮,表明电路中GMR的阻值显著(选填“增大”或“减小”)。
题三:如图所示是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁得到磁性,此时电磁铁上端为极,触点B与C(填“接通”或“断开”),汽车启动。
题四:电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图所示,R 1 为保护电阻,R 2 为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小。
下列说法正确的是()A.电磁铁是根据电磁感应原理制成的B.工作时,电磁铁的上端为S极C.超载时,电磁铁的磁性减小D.正常情况下(末超载时),K与B接触题五:小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表所示,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和"工作电路”组成的恒温箱电路中。
“控制电路”由热敏电阻R 1 、电磁铁(线圈阻值R 0 =50 Ω)、电源U 1 、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则被断开;“工作电路”由工作电源U 2(U 2 =l0V)、发热电阻R 2(R 2=5 Ω)、导线等组成。
问:(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R 2的发热功率为多大?(2)若发热电阻R 2需提供1.8×104 J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U 1 最小值为多大?电磁铁和电磁继电器课后练习参考答案题一:A详解:电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的,故A项正确、C项错;电磁铁中电流方向改变,电磁铁的极性改变,但其磁性强弱不变。
20.3 电磁铁电磁继电器课后培优练培优第一阶——基础过关练1.用电磁继电器控制高电压、强电流的开关,其主要优点是A.节约用电B.安全用电C.保护用电器D.操作简单2.下列电器中没有应用电磁铁的是A.电铃B.电磁选矿机C.电热毯D.电磁继电器3.电磁波在现代生活中有越来越多的应用,下面所列举的几种情况中,哪一种没有用到电磁波A.使用移动电话发信息B.用VCD机放映电影光蝶C.汕头人民广播电台播放音乐节目D.中央电视台播放国际新闻4.弹簧测力计下悬挂一条形磁铁,磁铁下方有一螺线管,如图所示.闭合开关,条形磁铁稳定后,弹簧测力计的示数为F.下列做法能使F变大的是A.增加线圈匝数B.对调电源正负极C.往螺线管中插入铁芯D.滑动变阻器滑片P向a端移动5.如图所示电路连接中,当开关S闭合时,下列说法正确的是A.螺线管上端为S极,滑片P向左移,弹簧伸长B.螺线管上端为N极,滑片P向左移,弹簧缩短C.螺线管上端为S极,滑片P向右移,弹簧伸长D.螺线管上端为N极,滑片P向右移,弹簧缩短6.磁感线上某一点的切线方向即放在该处的小磁针静止时_______极的指向;________________器的实质是电磁铁控制工作电路通断的开关。
7.丹麦物理学家奥斯特首先发现了电与磁之间存在本质联系,生产生活中的_____(选填“电磁起重机”“台灯”或“电热毯”)主要是利用电流磁效应工作的.飞机起飞时,利用了空气流速越大压强越_____(选填“大”或“小”)的原理.8.如图所示,是某实验小组探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验电路。
图中电磁铁A的上端应是__________极;对比图中探究的实验现象,得出的电磁铁磁性特点是:____________________。
9.如图是水位自动报警器的工作原理图.由于一般水都能导电,当水位未升至金属片B处时,____灯亮;当水位升至金属片B处时,____灯亮.10.电磁铁在生活中的应用很广泛,如电铃、电磁起重机等,它的磁性强弱可以通过改变_____来实现。
20.3 电磁铁电磁继电器1.(2019·德阳)在图中所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是( )A.灯不亮,电铃响B.灯不亮,电铃不响C.灯亮,电铃不响D.灯亮,电铃响2.(2019·泸州)如图所示,一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上,通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上,并靠近。
开关闭合后,滑片P向下滑动的过程中,条形磁铁始终保持静止。
对条形磁铁所受摩擦力的判断,下列说法中正确的是( )A.摩擦力减小,方向水平向左B.摩擦力减小,方向水平向右C.摩擦力增大,方向水平向左D.摩擦力增大,方向水平向右3. (2019·绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。
当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。
图中气敏电阻R阻值随CO浓度的增大而减小。
下列说法正确的是( )A. 电铃应接在A和C之间B. 当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱C. 用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高D. 为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2控制电路的滑片向下移4.(2019·河南)(双选)图10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,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。
以下说法正确的( )A.电磁继电器利用电磁感应原理工作B.R2的阻值随光照强度的增大而增大C.当光照强度增大时,电压表示数减小D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间5.(2019·娄底)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、S2时,下列说法正确的是( )A.电磁铁的右端为N极B.小磁针将顺时针旋转C.当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗D.当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小6.(2019·湖州)一条形磁铁放在水平桌面上,处于静止状态,电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示)。
下列叙述中,正确的是( )A.闭合开关前,电磁铁与条形磁铁间没有力的作用B.闭合开关后,条形磁铁受到桌面向左的摩擦力C.闭合开关后,滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大D.闭合开关后,滑片P向a移动过程中,若条形磁铁始终处于静止状态,则它受到桌面的摩擦力大小保持不变7.(2019·呼伦贝尔)如图所示,在电磁铁上方用弹簧悬挂一根条形磁铁,闭合开关,将变阻器的滑片P 从右向左滑动的过程中,弹簧将( )A.先伸长后缩短B.逐渐伸长C.静止不动D.逐渐缩短8.(2019·昆明)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。
闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是( )A.在纸筒中插入一根铁芯B.减少线圈匝数C.使滑动触头P向右滑动D.将电源正负极互换9.(2019·莱芜) 一个空心小铁球放在盛水的烧杯中漂浮在水面上,将烧杯置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路中,开关S闭合后,下列说法正确的是( )A.小铁球仍静止在水面上时受到的重力和浮力是一对平衡力B.A端为电磁铁的S极C.滑片P向右滑动,小铁球所受浮力不变D.滑片P向左滑动,螺线管的磁性增强10.(2019·泰州)如图为某电磁继电器的工作原理图,开关S闭合时,电磁铁_________(有/无)磁性,_________(电灯/电铃)通电工作。
11.(2019·大连)如图所示,把导线绕在圆筒上,做成螺线管,接如电路通电,通电螺线管下端是______极;将滑动变阻器滑片P向b端移动,通电螺线管的磁性逐渐______(填“增强”或“减弱”)12.(2019·淄博)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。
13.(2019·长春)如图所示,闭合开关S,小磁针静止时N极指向(选填“左”或“右”),向左移动滑动变阻器的滑片,螺线管的磁性(选填“增强”或“减弱”)。
14.(2019·天水)如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为______极,小磁针静止时,A端是______极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性______(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
15.(2019·黄石)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。
电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由__________(选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。
装置通电后,电磁铁上端为_______(选填“N”或“S”)极。
若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,左侧电磁吸力应__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)密封罩的重力;若提不起,则应将滑动变阻器滑片向_______(选填“左”或“右”)滑动。
16.(2019·黄冈)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。
a bPS若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则是除尘器。
17.(2019·常德)光敏电阻是阻值随光的照度发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。
某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示。
(1)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。
利用蓄电池给电磁铁供电,路灯接入电压为220V的照明电路,为达到天亮灯熄天暗灯亮的效果,请用笔画线代替导线,将路灯连入照明电路中。
(2)已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合。
图中蓄电池可提供的电压为U=6V,内部电阻忽略不计,有三个不同规格的滑动变阻器可供选择:R1(0~100Ω),R2(0~500Ω)、R3(0~1800Ω)。
要求当凌晨天色渐亮照度增大至 1.0lx时路灯才停止工作,滑动变阻器应选择(选填“R1”、“R2”或“R3”)。
选定滑动变阻器后,如果为了节约用电,要求在天色更暗一些时路灯就停止工作,滑动电阻器触片P 应该(选填“向右滑动”、“向左滑动”或“不滑动)。
18.(2019·兰州)如图所示,在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中,某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变。
(1)以下是他的部分实验步骤:①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最(选填“左”或“右”)端。
用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中;②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中;③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数 1 2 3(2)由表中数据可以得出的实验结论是:对于同一电磁铁,.(3)闭合开关S后,电磁铁下端的磁极为(选填“N”或“S”)极。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到的作用。
20.3 电磁铁电磁继电器1.(2019·德阳)在图中所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是( )A.灯不亮,电铃响B.灯不亮,电铃不响C.灯亮,电铃不响D.灯亮,电铃响【答案】A【解析】当控制电路的开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,动触头和下面电路接通,电铃工作,和上面的电路断开,所以电灯不亮。
2.(2019·泸州)如图所示,一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上,通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上,并靠近。
开关闭合后,滑片P向下滑动的过程中,条形磁铁始终保持静止。
对条形磁铁所受摩擦力的判断,下列说法中正确的是( )A.摩擦力减小,方向水平向左B.摩擦力减小,方向水平向右C.摩擦力增大,方向水平向左D.摩擦力增大,方向水平向右【答案】D【解析】由安培定则得,电磁铁左端为N极,右端为S极,则与条形磁铁的异名极相对,相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和桌面给它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;当滑片逐渐向下移动时,连入电路的电阻逐渐减小,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大,则磁场逐渐变强,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大,因条形磁铁受的是平衡力,故摩擦力的大小也会逐渐增大。
3. (2019·绍兴)如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。
当CO浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。
图中气敏电阻R阻值随CO浓度的增大而减小。
下列说法正确的是( )A. 电铃应接在A和C之间B. 当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱C. 用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值高D. 为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2控制电路的滑片向下移【答案】C【解析】A、当CO浓度增大,电阻减小,电流增大时,电磁铁才会吸引衔铁,这时衔铁与下面的触点接通,只有电铃在BD部分才能报警,故A错误;B、当CO浓度增大,电阻减小,电流增大时,电磁铁的磁性会增强,故B错误;C、电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的,即线圈中需要达到的电流大小不变;当电源电压减小时,控制电路部分电流变小,此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警;只有CO的浓度继续增大,气敏电阻的阻值继续减小,电路电流增大才能再次报警,因此报警时CO的最小浓度设定值偏高,故C正确;D、报警时控制电路中电流保持不变,即总电阻不变;当CO的浓度降低时,气敏电阻的阻值变大,为了正常报警,变阻器的阻值必须变小,即滑片向上移动,故D错误。
4.(2019·河南)(双选)图10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,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度而变化。
以下说法正确的( )A.电磁继电器利用电磁感应原理工作B.R2的阻值随光照强度的增大而增大C.当光照强度增大时,电压表示数减小D.若将R1换成阻值稍小的电阻,可缩短灯L的发光时间【答案】CD【解析】A 、电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,故A 错误;B 、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R 2的阻值减小,所以,R 2的阻值随光照强度的增大而减小,故B 错误;C 、由于R 2的阻值随光照强度的增大而减小,当光照强度增大时,R 2的阻值减小,根据串联分压的规律可知,R 2两端的电压减小,即电压表示数减小,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R =UI 可知,衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变,若R 1换成阻值较小的电阻,则R 2的阻值变大,此时光照强度减弱,即灯L 在天不太亮时已经熄灭,在天很暗时才自动发光。