初中物理教科版九年级上册4 电磁继电器当堂达标检测题

课时7.4  电磁继电器（备作业）（解析版）

1.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．为了使得警报器在更低的水位就能报警，可以下降B的高度；

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S极

【答案】B。

【解析】A．当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性，A正确；

B．为了使得警报器在更低的水位就能报警，应该下降A的高度，下降B的高度没用，B错误；

C．当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮，C正确；

D．根据安培定则知上端为S极，D正确。故选B。

2.如图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx，只要水面到达如图所示的位置，接触开关Sl就会导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。则下列说法中错误的是（　　）。

A．其中电磁铁的右端为N极；

B．Rx必须选用阻值随温度升高而增大的热敏电阻；

C．R2两端的电压与电流的比值不是一个定值；

D．降低饮水器加热的最高温度要将滑动变阻器R2的滑片向左调节

【答案】D。

【解析】A．由安培定则可知，热水在加热过程中，继电器开关中电磁铁的右端为N极，故A正确，不符合题意；

B．继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，此时电磁铁的磁性应该减小，衔铁会向右移动，磁性减小，则继电器线圈中的电流减小，Rx必须选用阻值随温度升高而增大的热敏电阻，故B正确，不符合题意；

C.．R2是滑动变阻器，阻值随着滑片的移动而变化，故R2两端的电压与电流的比值不是一个定值，故C正确，不符合题意；

D．想降低饮水器的最高温度，应增大R2的电阻，减小电路中的电流，故滑片应向右移动，故D错误，符合题意。故选D。

3.如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。下列说法正确的是（　　）。

A．温度计中的水银是绝缘体；

B．电铃响时，电磁铁右端是N极；

C．温度降低到74℃以下，电铃响；

D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减强

【答案】B。

【解析】A．水银容易导电，是导体，故A错误；

B．由图知道，当电铃响时，电流从螺线管的左端流入，由安培定则知道，电磁铁右端是N极，故B正确；

C．由图知道，当温度升高到74℃以上时，水银与金属丝接触，电磁铁的电路中有电流，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，电铃中有电流通过，电铃响，故C错误；

D．电铃响且滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流变大，此时电磁铁磁性变强，故D错误。故选B。

4．小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是（　　）。

A．要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红光时，自动闭合；

B．光控开关接收到绿光时，指示灯亮，电控照相机不工作；

C．质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录；

D．要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中串联一个电阻

【答案】D。

【解析】A、B、因为电控照相机要自动记录违规闯红灯的情景，所以光控开关应在接收到红光时，自动闭合；在接收到绿光时，光控开关断开，指示灯发光，电控照相机不工作，所以说法均正确；

C、根据欧姆定律I=得：电路中的总电阻R总===100Ω，

压敏电阻的阻值为：R=100Ω﹣10Ω=90Ω

查图可知，当R=90Ω时，压敏电阻所受的压力F=4000N，

根据G=mg得：m====400kg，

因此，只有质量大于400kg的车辆违规时才会被拍照记录，该说法正确；

D、分析图乙可知，当压力F越小时，电阻R越大，如果再串联一个电阻，根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到0.06A，电磁铁不能有效控制衔铁，则不能达到给违规车辆拍照的目的，因此该说法不正确，符合题意。故选：D。

5.如图是一种防汛报警器的原理图。K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，试说明这种报警器的工作原理。

【答案】水位升高时，浮子A会推动B一起上升，当水位达到或超过警戒线时，使控制电路接通。这时，电流通过电磁铁，使它吸引衔铁，并使工作电路接通，电灯发光报警。当水位降低时，浮子A带动B一起下降。当水位低于警戒线时，控制电路被断开，电磁铁因无电流通过而停止工作，不再吸引衔铁，使工作电路被断开，电灯不再发光报警。

【解析】电磁继电器有的用途非常广泛。在分析各种应用电路工作原理时，主要应弄清电磁铁通断电时触点的通断情况及其对电路的作用。

6．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考 虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当 电梯没有超载时，动触点 K 与静触点 A 接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点 K 与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在 控制电路中，已知电源电压 U＝6V，保护电阻 R1＝100Ω，电 阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）在控制电路中，当压敏电阻 R2 受到的压力 F 增大时，电磁铁的磁性　   　（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。

（2）若小明的体重为400N，他站在静止的电梯上，脚与电 梯地面的总接触面积为0.04m2，则此时小明对电梯地面的压 强为多少？

（3）某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为10mA，则此时电梯载重为多少？

（4）若电磁铁线圈电流达到 20mA 时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为 1 000kg 的乘 客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）

【解析】（1）在控制电路中，当压敏电阻 R2受到的压力 F 增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，由 I＝知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强。

（2）小明对电梯地面的压力 F＝G＝400 N；

小明对电梯地面的压强p＝＝＝1×104Pa；

（3）电路总电阻 R＝＝＝600Ω；

根据串联电路电阻特点可知，此时压敏电阻的阻值 R2＝R﹣R1＝600Ω﹣100Ω＝500Ω；

由图乙可知此时压敏电阻所受的压力为 F1＝6×103 N，故此时电梯载重为 6×103 N；

（4）电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，

即 F2＝G'＝mg＝1000 kg×10 N/kg＝104 N；

由题图乙可知，当压力 F2＝104 N 时，对应的压敏电阻阻值 R2'＝100Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则控制电路中的电流；

I'＝＝＝0.03A＝30mA；

因 30 mA＞20 mA，所以，此时电梯超载；

答：（1）增强；（2）小明对电梯地面的压强为1×104Pa；（3）电梯载重为6×103 N；（4）电梯超载。

1．（2021·山东烟台市）某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（  ）。

A． B．

C． D．

【答案】C。

【解析】A．当开关S闭合时，将衔铁吸引下来，下面的灯亮，当开关断开，上面的灯亮，即每一次只能亮一个灯，故A不符合题意；

B．工作电压只有220V，而此选项中两个灯泡串联，两个灯泡都不能正常发光，故B不符合题意；

C．两灯泡并联，都能正常发光，且当开关闭合时，衔铁被吸下，灯泡正常发光，当开关断开时，两灯泡都不发光，故C符合题意；

D．不论开关是否闭合，两个灯泡都能同时正常发光，不能同时熄灭，故D不符合题意。故选C。

2．（2021·江西中考真题）如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（  ）。

A．旋转钥匙相当于闭合开关；

B．电磁铁是利用电流的热效应来工作的；

C．电磁铁通电后电磁铁的上端为S极；

D．电动机工作时将电能全部转化为机械能

【答案】A。

【解析】A．插入钥匙并旋转才能启动汽车，所以旋转钥匙相当是闭合开关，接通电路，故A正确；

B．电磁铁是在电流通过线圈时，线圈产生磁性，所以电磁铁利用电流的磁效应工作的，故B错误；

C．图示中的电磁铁，电流从其上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的下端为S极，故C错误；

D．电动机工作时，大部分电能转化为机械能，小部分电能转化为内能，故D错误。故选A。

3．（2021·山东济宁市）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是（  ）。

A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质；

B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点；

C．报警器中，水银温度计和电磁铁串联在电路中；

D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响

【答案】D。

【解析】A．报警器利用水银导电，即当到达警戒温度时，水银与金属丝联通，构成了闭合回路，故电铃响，故利用的是水银的导电性，温度计的工作原理就是水银的热胀冷缩，故A正确，A不符合题意；

B．报警器就是利用了电磁铁通电时有磁性，电铃响，断电时磁性消失，灯泡亮的特点的，故B正确，B不符合题意；

C．如图所示，报警器中，水银温度计和电磁铁首尾相连，故串联在电路中，故C正确，C不符合题意；

D．温度达到90℃时，报警器中的铃响灯灭，而没有到达警戒水位时，电铃不响，灯泡亮，故D错误，D符合题意。故选D。

4．（2021·贵州中考真题）随着人们生活水平的提高，很多家庭都用上了燃气热水器，如图是家用燃气热水器工作原理示意图，当打开淋浴阀，有流速很大的水通过活塞右侧时，活塞由于右侧的压强______（填“增大”或“减小”）而向右移动，拉动连杆向右使控制开关S闭合，同时接通电磁铁和电子点火器，电磁铁产生______使燃气电磁阀打开通入燃气，或点火器同步点火，热水器开始工作，热水器把10L、25℃的水加热到45℃，水吸收的热量是______J。

【答案】减小；磁性；8.4×105。

【解析】[1]当打开淋浴阀，有流速很大的水通过活塞右侧，根据流体流速大的位置压强小可知，此时活塞右侧的压强减小。

[2]电磁铁的磁性有无可以靠通断电流控制，活塞向右移动，拉动连杆向右使电磁铁电路的控制开关S闭合，此时电磁铁被接通，所以产生磁性将燃气电磁阀打开，通入燃气。

[3]水的体积为10L，合10×10-3m3，这些水的质量为

m=ρV=1×103kg/m3×10×10-3m3=10kg

热水器将这些水从25℃的水加热到45℃，水吸收的热量是

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(45℃-25℃)=8.4×105J。

5．（2021·浙江宁波市）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。

（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向______（填“左”或“右”）移动；

（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是______线。

【答案】右；火线。

【解析】（1）[1]由图可知，开关S2与电磁铁衔铁为一体，紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁的磁性不够强，不能将衔铁吸下。为了达到设计要求，则应增大电磁铁对衔铁的吸引力，在电磁铁线圈匝数一定时，应增大电磁铁电路中的电流，故需要把滑动变阻器R1的阻值减小，滑片P应向右移动。

（2）[2]为了安全用电，控制电动机的开关S2应接在火线上，由图可知，开关S2接在进户线a上，说明a为火线。

6．（2021·河南中考真题）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V  44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：

（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被______（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。

（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？（______）

（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？（______）此时光照强度为多少？（______）

【答案】增大；减弱；释放；0.4A；100Ω；1.2lx。

【解析】（1）[1]由表格信息可知，关照强度由5.0lx减小到1.0lx时，光敏电阻的阻值从24Ω增大到120Ω，说明随着光照强度的减小，光敏电阻的阻值增大。

[2][3]影响电磁铁磁性的因素有：电流大小和线圈匝数。由题意可知，光敏电阻阻值变大时，电路中的电流变小，在线圈匝数不变时，磁性减弱。当光照强度减小到一定值时，衔铁会被释放，此时工作电路接通，照明系统启动。

（2）[4]由工作电路电路图可知，俩个同规格的灯泡并联在220V电压上，则电路中的总电流为

（3）[5][6]照明系统恰好启动时，通过线圈的电流为0.02A，则此时控制电路的总电阻为

则

由表格信息可知，光敏电阻的阻值和光照强度的乘积是一个定值，即120Ω•lx。所以光敏电阻的阻值和光照强度成反比，则当光敏电阻阻值为100Ω时，光照强度为

。