第十二讲 电磁继电器作图和计算训练
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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。
电磁继电器电学计算题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:九年级物理第三周练习班级:姓名:(20170225)1.如图1为某品牌饮水机.请问答下列问题:(1)饮水机应使用插座(选填“两孔”或“三孔”);(2)冬天,当我们打开热水开关接热水时,常会看到附近有“白气”冒出,这是;(3)如图2是饮水机的结构示意图,如图3所示为其工作原理电路图,其中S是一个温控开关,R1为电加热管,红绿两种不同颜色的指示灯.当开关S与b接触时,此时饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态,简述理由:;(4)饮水机铭牌如图4,当此饮水机处于加热状态时,用时20min将装满热胆容量的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾,水吸收的热量为,消耗的电能为,该饮水机的加热效率为.2.为提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力,国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目﹣﹣直流熔冰装置研制成功.该装置需要1至2万千瓦的功率,最大融冰电流可达6000安,最长融冰距离可达200公里,从而避免因线路结冰而倒杆断线.如图为位于某电网线路上相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和处于乙地的熔冰装置示意图,熔冰装置上的“+”、“﹣”是两个接线端子.(进行熔冰时交流电已切断)(1)你猜想设计该熔冰装置的依据是,在熔冰过程中能量的转化是;(2)若要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰,请你在图中以笔画线代替导线,进行切实可行的连接,实现熔冰;(3)在上述熔冰过程中,若每根输电线的电阻是R,启动熔冰装置后,电路中的电流是I,则输电线消耗的电功率是.3.阅读短文,回答问题热电偶把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路.实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大.(1)其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路电流;(选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”).(2)其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流(选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”).(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流(选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”)(4)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由能转化而来.(5)热电偶电路可以把温度信号换成信号,利用这种性质可以把热电偶做成(写出一种应用).4.图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图.R1、R2为电热丝,其中R2=242Ω,水升温并汽化成水蒸气,从而熨烫衣服.(1)电熨斗处于低温档时,正常工作功率为100W.求:通过电路的电流是多大?R1的电阻是多大?通电3min产生的热量是多少?(2)若将该款电熨斗进行改造,使其正常工作时高温挡功率为1000W.要求只改变其中一个电热丝的阻值,请你通过分析和计算,求出该电热丝改变后的阻值应为多少?5.如图所示,将电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成),要求:(1)使小磁针静止时如图所示,(2)电磁铁的磁性强弱可以改变.6.某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器,实现对温控箱内的温度监控.用如图2所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器,正常情况下绿灯亮,当温控箱内温度升高到一定温度时.红灯亮(绿灯熄灭).请按此要求连接电路(红、绿灯的额定电压相同).7.光敏电阻在各种自动化装装置中很多应用,小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图甲所示(电磁继电器线圈的电阻不计).(1)正确连接电路后,如图情况时,一个人不小心接触到B点,他是否会触电?.(2)小柯的设计要求是:“智能家具照明灯”在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭,那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而.(3)保持光照强度不变,闭合开关S后,滑片P由a端详b端移动过程中,电流表示数I 与电压表示数U的关系如图乙所示,计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧?(电源电压U0不变)8.根据古文《论衡•是应篇》中的记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”,请在左图中标出司南A端的极性(用N或S表示),如图中司南在通电螺线管的作用下,指向如图,请在右图中标出通电螺线管的极性和电源的正负极.9. 如图1电磁继电器和热敏电阻R1等组成了恒温箱控制电路,R1处于恒温箱内.电源电压U=6v,继电器线圈的电阻可不计.图2为热敏电阻的R1﹣t图象,且已知在50~150℃范围内,热敏电阻的阻值随温度的变化规律是:R1•t=常数;电阻R2是可变电阻.当线圈中的电流达到20mA时,继电器的衔铁被吸合.已知此时可变电阻R2=225Ω,恒温箱保持60℃恒温.图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源.(1)60℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端?(3)如果要使恒温箱内的温度保持100℃,可变电阻R2的阻值应调为多少?10. 下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图.“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁(线圈电阻不计)、电源U1(U1=8V)、开关、导线等组成.热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表.当线圈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U2(U2=220V)、发热电阻R2(R2=110Ω)、导线等组成.温度/℃…30 35 40 45 50 …热敏电阻阻值/Ω…350 300 250 200 160 …问:(1)为使恒温箱温度升高到一定值时,“工作电路”自动断开,导线端点C应接哪个接线柱?(2)若设定恒温箱的温度最高为45℃,则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大?(3)“工作电路”工作时的电流为多大?(4)若要发热电阻R2产生1.32×105J的热量,则工作电路需工作多长时间?(5)“控制电路”中用到了哪些物理知识?请说出两点.2017年01月22日591444139的初中物理组卷参考答案与试题解析一.实验探究题(共1小题)1.(2015•象州县校级二模)如图1为某品牌饮水机.请问答下列问题:(1)饮水机应使用三孔插座(选填“两孔”或“三孔”);(2)冬天,当我们打开热水开关接热水时,常会看到附近有“白气”冒出,这是水蒸气遇冷液化成的小水珠;(3)如图2是饮水机的结构示意图,如图3所示为其工作原理电路图,其中S 是一个温控开关,R1为电加热管,红绿两种不同颜色的指示灯.当开关S与b 接触时,此时饮水机处于保温(选填“加热”或“保温”)状态,简述理由:此、R2串联,电路总电阻最大,由P=可知,功率最小;时R1、L绿(4)饮水机铭牌如图4,当此饮水机处于加热状态时,用时20min将装满热胆容量的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾,水吸收的热量为 1.68×106J,消耗的电能为 2.1×106J,该饮水机的加热效率为80%.【解答】解:(1)为了安全用电,大功率家用电器的电源插座都用三孔插座,三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通,这样若金属外壳的用电器外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生;(2)打开热水开关接热水时,常会看到附近有“白气”冒出,这是水蒸气遇冷液化成的小水珠;、R2串(3)当开关S与b接触时,绿灯泡有电流通过,绿灯发光,此时R1、L绿联,电路总电阻最大,由P=可知,功率最小,饮水机处于保温状态;(4)根据ρ=可得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg,水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J,消耗的电能:W=Pt=1750W×20×60s=2.1×106J,饮水机的热效率:η=×100%=×100%=80%.故答案为:(1)三孔;(2)水蒸气遇冷液化成的小水珠;(3)保温;此时R1、L、R2串联,电路总电阻最大,由P=可知,功率最小;绿(4)1.68×106J;2.1×106J;80%.二.解答题(共8小题)2.(2016•射洪县模拟)为提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力,国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目﹣﹣直流熔冰装置研制成功.该装置需要1至2万千瓦的功率,最大融冰电流可达6000安,最长融冰距离可达200公里,从而避免因线路结冰而倒杆断线.如图为位于某电网线路上相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和处于乙地的熔冰装置示意图,熔冰装置上的“+”、“﹣”是两个接线端子.(进行熔冰时交流电已切断)(1)你猜想设计该熔冰装置的依据是电流的热效应,在熔冰过程中能量的转化是电能转化为内能;(2)若要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰,请你在图中以笔画线代替导线,进行切实可行的连接,实现熔冰;(3)在上述熔冰过程中,若每根输电线的电阻是R,启动熔冰装置后,电路中的电流是I,则输电线消耗的电功率是2I2R.【解答】解:(1)电流具有热效应、磁效应及化学效应,而使冰熔化只需提高给冰提供热量,升高冰的内能即可,故利用电流的热效应即可使冰熔化;在熔化过程中消耗了电能升高了内能,即电能转化为了内能;(2)要使2、3同时熔冰,则应将2、3两根导线串联接在电源两端,使两导线同时发热,故答案如图所示:(3)熔冰过程中两导线串联,故总电阻为2R,由功率公式可得:P=I2×2R=2I2R.故答案为:(1)电流的热效应,电能转化为内能;(2)如图所示;(3)2I2R.3.(2016•潮南区模拟)阅读短文,回答问题热电偶把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB 两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路.实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大.(1)其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路电流变为零;(选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”).(2)其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流变小(选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”).(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流变为零(选填“变大”、“变小”、“不变”“变为零”)(4)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来.(5)热电偶电路可以把温度信号换成电信号,利用这种性质可以把热电偶做成温度计(写出一种应用).【解答】解:由题意知,电路中产生回路的条件:相互连接的金属丝的材料不同;跟相互连接的两个节点间的温度差有关.且电流的大小与材料的种类和温度差的大小有关.(1)其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,这样相互连接的材料相同,电路中不会有电流;(2)其它条件不变,只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水,则AB两处的温度差减小,电流变小;(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,则AB两端没有温度差,电流变为零;(4)由上知,内能与温度有关,看见在此电路中,内能转化为电能;(5)热电偶将热的差别转化成了电,即将热信号转化为电信号,可以根据电流的大小判断温度的差别,即可以制成温度计.故答案为:(1)变为零;(2)变小;(3)变为零;(2)内;(3)电;温度计.4.(2013•曹县校级三模)图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图.R1、R2为电热丝,其中R2=242Ω,水升温并汽化成水蒸气,从而熨烫衣服.(1)电熨斗处于低温档时,正常工作功率为100W.求:通过电路的电流是多大?R1的电阻是多大?通电3min产生的热量是多少?(2)若将该款电熨斗进行改造,使其正常工作时高温挡功率为1000W.要求只改变其中一个电热丝的阻值,请你通过分析和计算,求出该电热丝改变后的阻值应为多少?【解答】解:(1)由电路图知:当S1闭合,S2断开时,电熨斗处于低温档,此时只有电阻R1接入电路;通过电路的电流I==≈0.45A,所以,R1的电阻R1===484Ω;通电t=3min=180s,产生的热量Q=Pt=100W×180s=1.8×104J;(2)当开关S1与S2都闭合时,电熨斗处于高温挡,电阻R1的功率P1=P低温档=100W,电阻R2的功率P2=P﹣P1=1000W﹣100W=900W,则电阻R2改变后的阻值R2′==≈53.78Ω;答:(1)通过电路的电流是0.45A,R1的电阻是484Ω;通电3min产生的热量是1.8×104J;(2)可将电阻R2的阻值改为53.78Ω,电熨斗正常工作时高温挡功率是1000W.5.(2011•镜湖区校级二模)发光二极管是一种发展前景非常好的节能灯具,它将取代白炽灯而成为主流照明灯具.实验发现,4只“2.5V 10mA”的高亮发光二极管和1只“2.5V 0.3A”的白炽灯在正常工作时光照强度相同.(1)请计算在正常发光的情况下高亮发光二极管和白炽灯光照强度相同时的功率之比;(2)你认为在功率相同的情况下,发光二极管比白炽灯亮得多的原因是什么?【解答】解:(1)4只发光二极管的发光功率P1=4U1I1=4×2.5V×0.01A=0.1W亮度相同的白炽灯的功率P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W正常发光的情况下高亮发光二极管和白炽灯光照强度相同时的功率之比P1:P2=0.1W:0.75W=2:15答:正常发光的情况下高亮发光二极管和白炽灯光照强度相同时的功率之比为2:15(2)白炽灯是利用电流的热效应来工作的,它把电能转化为内能和光能,这是它发光效率低的原因;而发光二极管是把电能转化为光能的灯具.故答案为:发光二极管并非利用电流热效应工作,它的发光效率非常高.6.(2016•淅川县三模)如图所示,将电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成),要求:(1)使小磁针静止时如图所示,(2)电磁铁的磁性强弱可以改变.【解答】解:要使小磁针在图示位置静止,就要保证电磁铁的左端为N极,右端为S极.结合线圈绕向利用安培定则可以确定电流方向:从电磁铁的左端流入,右端流出,进而确定了电源正负极在电路中的位置关系;要改变电磁铁的磁性,只能改变电磁铁中电流的大小,所以要在电路中按装一个滑动变阻器.故设计电路如下图所示:7.(2016•永修县校级一模)(1)根据如图1所示的小磁针指向,画出通电螺线管的导线绕法,要标出电流方向.(2)某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器,实现对温控箱内的温度监控.用如图2所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器,正常情况下绿灯亮,当温控箱内温度升高到一定温度时.红灯亮(绿灯熄灭).请按此要求连接电路(红、绿灯的额定电压相同).【解答】解:(1)小磁针N极接近螺线管,因异名磁极相互吸引,则螺线管右侧为S极,左侧为N极;则电源右端为正极,左端为负极,由右手螺旋定则可知螺线管的绕向如图所示:(2)控制电源与线圈温控器应串联,由温控器控制线圈中的电流;上端开关应与绿灯接触,下端接线柱与红灯相连,电路图如下:8.(2016春•绍兴校级月考)光敏电阻在各种自动化装装置中很多应用,小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图甲所示(电磁继电器线圈的电阻不计).(1)正确连接电路后,如图情况时,一个人不小心接触到B点,他是否会触电?不会.(2)小柯的设计要求是:“智能家具照明灯”在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭,那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小.(3)保持光照强度不变,闭合开关S后,滑片P由a端详b端移动过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧?(电源电压U0不变)【解答】解:(1)据图可知,据家庭电路的连接可知,开关接在火线和用电器之间,所以A是火线,B是零线,故正确连接电路后,如图情况时,一个人不小心接触到B点,他不会触电;(2)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R=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.(3)当滑片位于b端时,电路为光敏电阻的简单电路,电压表测电源的电压,由图可知电源的电压U=12V;当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联,电压表测光敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,=2V,由图象可知,I=0.1A,U光敏===120Ω,则电路中的总电阻R总===20Ω,光敏电阻的阻值R光敏滑动变阻器的最大阻值R ab=R总﹣R光敏=120Ω﹣20Ω=100Ω.故答案为:(1)不会;(2)减小;(3)滑动变阻器的最大阻值是100欧.9.(2013•香坊区三模)根据古文《论衡•是应篇》中的记载:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”,请在左图中标出司南A端的极性(用N或S 表示),如图中司南在通电螺线管的作用下,指向如图,请在右图中标出通电螺线管的极性和电源的正负极.【解答】解:如左图,司南受地磁场的作用,司南的N极指向地磁北极,在地理南极附近,所以指地理南方的A端是S极,指北的是N 极;如右图,司南的左端是S极,右端是N极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺旋管的左端是N极,右端是S极;根据安培定则知电流从螺旋管的右端流入,从左端流出,所以电源的左端是负极右端是正极.如图.。
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。
电磁学练习 2012.3.201.下列四个实验中能体现电动机工作原理的是()2.在图2所示的四幅图中,用来研究通电直导线在磁场中受到力的作用的实验装置是()3.如图所示的四幅图中,能说明电动机工作原理的是()4.如图所示是研究电磁现象的四个实验装置,其中奥斯特实验装置是()5.如图所示四种设备,有一个的工作原理与其它三个明显不同,这个设备是()6.下列四幅图中,反映发电机工作原理的是()7.下列四幅实验装置图所反映的原理,对电动机的发明有直接影响的是()8.图8-9所示的实验证实了____________________________.将电源正负极调换后可观察到____________________,说明____________________.实验过程中的能量转化为_________“左右分离,各负其责”10、下图是小强同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器.其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内,观察电路可知.这个报警器的工作原理是:有人踩踏板时,电磁铁,小灯泡,电铃;无人踩踏板时小灯泡,电玲。
9、连接如图所示的电路,使控制电路上S 断开时甲灯亮.S 闭合时乙灯亮.10、粮仓为了防止谷物缓慢氧化积聚热量过多而发生火灾,如图所示,用带金属丝的水银温度计和电磁继电器安装成自动报警器,正常情况下绿灯亮,当仓内温度升高时红灯亮,同时电铃也响,以此来报警,请按上述要求把各元件连成电路。
11、小华到河边游玩,在河中发现如图9所示的装置,顺着导线小华来到河边的一个小屋,在屋内发现了如图10所示的小装置.屋里的叔叔告诉小明,这两个装置组成了防汛报警器. (1)请你在两图中把电路连起来.(2)请说出:当图中的水面上升到一定位置时,通过怎样的过程,图14中的报警灯就被接通发光(图13中的球A 是一个小浮子,能随水面的升降而升降)图8控制电源 工作电图9图12、小宇不小心将数百个小铁钉洒落了一地,他一时找不到磁铁;但他手中有小铁棍、漆包铜丝一捆、干电池数个,请你帮他想出一个较好的办法很快将小铁钉收集起来,并说明其中的物理学道理。
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。
第十二讲电磁继电器作图和计算训练1( 造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超载。
小明想用压力传感器(当压力达
到设定值时,它就接通电路)、电磁继电器,为某大桥设计一个车辆超重的报警装置。
当车辆超
重时,信号灯就发光,请你在下图中为他连接好电路/。
2( 电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用。
街道路灯自动控制就是其应用之一。
如图所示为
模拟电路,其中A为电磁继电器,B为照明电路,C为路灯,D为光敏电阻。
白天光照强时,
电阻变小,电磁铁磁性较强;夜晚光照弱时,电阻变得很大,电磁铁几乎无磁性。
请你将电路
连接完整。
达到白天灯熄灭、夜晚灯亮的效果(连线时导线不能交叉)
3( 某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器,实现对温控箱内的温度监控。
用如图所示
带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器。
正常情况下绿灯亮。
当温控箱内温
度升高到一定温度时,红灯亮,绿灯熄灭。
请按此要求连接电路(红灯绿灯的额定电压相同)。
4( 如图甲是直流电铃的原理图。
衔铁B与弹性片A相连。
接通电源后电磁铁吸引衔铁,敲击铃碗
发声,但同时衔铁与螺钉分离,如果没有铃碗,通常叫做蜂鸣器。
请你在图乙所示的继电器上
连接几条导线,使它成为一个蜂鸣器。
5( 考试中心决定在所有考场门口安装红外线测温仪(它在电路中相当于一个自动开关),当有人携
带手机等通信工具通过红外线测温仪时,红灯亮、电铃响;若人通过时绿灯亮则表明没有携带
这些通信工具。
请你在图中完成该电路,使其满足上述要求(电线不能交叉)
1
6(随着人民生活水平的提高,汽车已经走进寻常百姓的家庭,小林的爸爸最近也购买了一辆轿车。
3(1)小林查看说明书得知轿车车身质量为1。
6吨,空车时车轮与地面的总接触面积为4。
0×10平方米,试求此时轿车对地面的压强。
(2)图甲是汽车的启动原理图,请在图中用笔画线代替导线将电路连接完整。
说明:当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动(相当于闭合开关),电动机工作,启动轿车;电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。
(3)若轿车以90KW的恒定功率启动做直线运动,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则轿车在启动15s后受到的阻力是多少N,
7( 物理兴趣小组的同学在学习了电和磁与浮力知识后,设计了一种自动根据水箱中水位变化来改
变电热器加热功率的装置;当水箱中水位较低(未达到虚线位置)时,电热器用较小的加热P1
进行加热;当水箱中水位较高(达到虚线位置)时,电磁铁前所未有衔铁吸下,电热器用较大
的功率P进行加热。
图中R是两只电热器阻值相等的电热丝;A是置于水箱中的浮球,能随水2
面升降;B是否质量可以忽略不计的连杆,浮球上升时,会推动连杆B向上运动,当水面到达
虚线位置时,B的上端就会对压敏电阻R产生压力,R的阻值随压力变化的规律如下表。
00
(1) 请用笔画线代替导线将工作电路的电路图补充完整。
(2) 电热器的较小功率和较大功率的比值为P:P 12
(3) 低压电源电压为6V,线圈电阻忽略不计,当通过电磁铁的电流为30mA 时,电磁铁恰好能将
衔铁吸下,此时连杆B对压敏电阻R的压力是多少, 0
2
8(小明利用实验室里的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R滑动变阻器R 等器件设12计了一个恒温箱控制电路。
如图甲所示,恒温箱加热器的电源电压为220V,加热电热丝R和电阻R处于恒温箱内。
图乙是电阻R的阻值随温度变化的关系曲线。
电磁继电器所011
在的控制电路的电源电压U=9V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时,电磁继电器的衔铁被吸下来。
(1) 请用笔画线代替导线,按照题意将图中的电路连接完整;
接入电路中的电阻为250Ω时,接通电路,加热电热丝加热使(2)当滑动变阻器R2
恒温箱的温度升高到大约 ?并保持不变。
在升温的过程中,电阻R两1
端的电压 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如果要使恒温箱内保持的温度升高,合理的操作方法。
9(小明设计了一种“自动限重器”如图甲所示,该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R和滑动变阻器R 等,压敏电阻R的阻121值随压力F变化的关系如图所示,当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品,已知控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值忽略不计,请你解答下列问题:
(1)由图乙中图像可知,随着压力F的增大,压敏电阻R 的阻值将 1
(2)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
(3)随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将,当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下,若货架能承受的最大压力为800N,则所选滑动变阻器R 的最大阻值至少为多少欧, 2
3
10(.阅读短文,完成(1)—(4)题。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,掺多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷风扇、陶瓷电热水壶等就是这种材料做成的。
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,其电阻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,图9-5-13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_________ ?。
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本稳定在165 ?左右,若它的温度高于165 ?,电阻将_________,功率_________,使温度_________;反之,也能自动调节。
因此使用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。
请你帮他将图9-5-14所示的电路补充完整。
(4)你认为该“过热自动报警电路”的设计或使用过程中有何不足,(指出一点即可)
11(小光学了电磁继电器后,回家自制了一个电铃,其接线如图9-5-11所示,闭合开关后却怎么也响不起来,于是他请物理老师给找毛病,结果发现了三处错误。
请细心观察该图,试找出其中的错误。
4。