初中物理人教版九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器精品课时作业

第3节　电磁铁　电磁继电器

知能演练提升

能力提升

1.下列功能中,电磁继电器不能完成的是(　　)

A.控制工作电路中电流的连续变化

B.控制工作电路中电流的有无

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

2.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路,下列相关说法不正确的是(　　)

A.电磁铁A、B上方都是S极

B.通过电磁铁A和B的电流相等

C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性

D.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱

3.如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是(　　)

A.电磁铁的上端为S极

B.电源左端为“+”极

C.断开开关,弹簧测力计示数为零

D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计示数增大

4.下图可以说明巨磁电阻的特性。闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮,那么(　　)

A.电磁铁左端为S极

B.巨磁电阻两端的电压变大

C.巨磁电阻阻值随磁场增强而变大

D.巨磁电阻阻值随磁场增强而变小

5.消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的;停电时,标有“36 V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是(　　)

6.下图是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时,灯　　　　亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是　　　　,灯　　　　亮。 

7.探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。

(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过　　　　　　　　　　　　　来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是　　　。(填写字母) 

A.认识电压时,我们可以用水压来类比

B.用光线来描述光通过的路径

C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动

(2)连接好电路,使滑动变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景。接着,移动滑动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到如图乙所示的情景,比较图甲和图乙,可知　　图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越　　(选填“大”或“小”),磁性越强。 

★8.某种拍摄机动车闯红灯的装置的工作原理示意图如图所示。当红灯亮时,控制电路中的自动开关才接通,此时当汽车(相当于一个大铁块)通过停止线附近区域的埋在地下的感应线圈时,感应线圈磁场就发生很大变化,使埋在地下的感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。

(1)当绿灯亮时,摄像系统能否工作?　　　　。

理由是________________________________________________。 

(2)埋在地下的感应电源正、负极变化是否影响摄像系统工作?　　　　　　　。 

探究创新

★9.为保证桥梁以及过桥车辆的安全,工作人员在某桥梁的入口处安装了“超载检测报警系统”。检测时,当车辆所受重力小于105 N时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行;当车辆重力大于等于105 N时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行。系统中的电路元件如图甲所示,其中压力传感器Rx在检测时承受车辆的全部重力,它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示;R0为定值电阻;电磁继电器线圈的阻值为 10 Ω。当流过线圈的电流大于等于30 mA时,通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果,衔铁被吸下,动触点P和静触点M断开并和静触点N接通;电池组的电压为 6 V;绿灯、红灯的正常工作电压均为220 V。

(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。

(2)定值电阻R0的阻值为　　　　Ω。 

知能演练·提升

1.A　电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关,通过它可以实现弱电流控制强电流、低电压控制高电压、远距离控制和自动控制。故选A。

2.A　由安培定则可知,电磁铁A的上方为N极,B的上方为S极,故A错误;由题图可知,电磁铁A和B串联接入电路中,所以电流相等,故B正确;电磁铁A和B的电流相同,由题图可知A的线圈匝数多于B的线圈匝数,所以A的磁性强于B的磁性,故C正确;向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流减小,电磁铁A、B磁性都减弱,故D正确。

3.D　滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大,电磁铁磁性变强;而条形磁体下端为N极,且测力计示数变小,由磁极间的相互作用规律,同名相斥异名相吸判定电磁铁上端为N极,故A选项错误;电磁铁上端为N极,由安培定则可知,电流由电磁铁下端流入,电源右端为“+”极,B选项错误;断开开关,电路中无电流,电磁铁无磁性,磁体本身有重力,此时测力计示数等于磁体重力,C选项错误;抽去铁芯,磁性变弱,对磁体的排斥力变小,测力计示数变大,D选项正确。

4.D　由安培定则知,电磁铁左端为N极。指示灯变亮说明巨磁电阻的阻值变小,其两端电压也变小。滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,由欧姆定律可知,线圈中的电流增大,则电磁铁的磁场增强。故选D。

5.C　由题图A知,没有停电时(即220V的电路接通),电磁铁有磁性,吸引衔铁,使下面的一只灯泡发光,不合题意。由题图B知,右侧电路的电源电压为36V,而两盏灯的额定电压均为36V,要使外部电路停电时,两盏灯都能正常发光,则两盏灯应并联,而图中两盏灯串联,不能正常发光,不合题意。由题图C知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,上面的两只灯泡都不发光(即熄灭);停电时,衔铁被弹簧拉起,上面两只并联的灯泡可以在36V的电压下正常发光,符合题意。由题图D知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,下面的两只灯泡都发光;而停电时,衔铁被弹簧拉起,两只灯泡都不发光,不合题意。

6.解析当水位没有达到金属块A时,控制电路断开,电磁铁失去磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,则灯L1亮。当水位上涨、水与金属块A接触时,由于一般的水是导体,控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,则灯L2亮。

答案L1　导体　L2

7.解析(1)电磁铁磁性强弱通过电磁铁吸引大头针的多少来反映,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁磁性越强,此实验运用的是转换法。把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,把音叉的振动通过水花来体现,运用了转换法,所以选C。选项A运用的是类比法,选项B运用的是理想模型法。(2)乙的滑动变阻器电阻小于甲的,所以乙中通过线圈的电流大于甲中通过线圈的电流,从题图上可以看出,乙吸引的大头针较多,说明乙的磁性较强。

答案(1)吸起大头针的多少　C

(2)甲　大

8.解析(1)该系统是用于拍摄机动车闯红灯的装置,只有当红灯亮时,控制电路中的自动开关才接通,而当绿灯亮时,由于控制电路的自动开关未接通,使得摄像系统不能工作;(2)如果埋在地下的感应电源正、负极发生变化,并不会影响摄像系统的工作,因为电流的方向并不影响电磁铁是否具有磁性,而电磁继电器只要有磁性就能够吸引衔铁,故感应电源正、负极的变化不会影响摄像系统的工作。

答案(1)不能　因为绿灯亮时,自动开关不会闭合,电磁继电器不通电,导致摄像系统不工作　(2)否(或不会)

9.解析(1)6V电源、压力传感器Rx、R0和电磁铁串联组成控制电路,红灯和绿灯各自通过触点接在220V电源上。(2)由题图乙知,当压力为105N时,压力传感器的阻值为100Ω,控制电路总电阻R总==200Ω。定值电阻R0=R总-100Ω-10Ω=200Ω-110Ω=90Ω。

答案(1)如图所示　(2)90