人教版九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器综合训练题

这是一份人教版九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器综合训练题，共12页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

2021-2022学年人教版物理九年级全一册 第二十章
第三课 电磁铁 电磁继电器 同步练习
一、单选题
1.小明利用铁钉与漆包铜线制成一个电磁铁，并将其接入电路，如图所示。当开关闭合后（   ）

A. 铁钉中有电流产生        B. 铁钉的温度急剧升高        C. 铁钉能吸引大头针        D. 铁钉能吸引小纸屑
2.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小，图中是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，如果闭合S1、S2 ， 滑片P向左移动时，电表的变化情况是（   ）

A. 表和 表示数均变小                                  B. 表和 表示数均变大
C. 表示数变小， 表示数变大                        D. 表示数变大， 表示数变小
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，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片向左移动时，下列说法正确的是（   ）

A. 螺线管磁性减弱，弹簧变长                                B. 螺线管磁性减弱，弹簧变短
C. 螺线管磁性增强，弹簧变长                                D. 螺线管磁性增强，弹簧变短
5.如图所示为一种温度自动报警电器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是:（    ）

A. 温度升高至74℃时，L1亮灯报警                         B. 温度升高至74℃时，L2亮灯报警
C. 温度升高至78℃时，L1亮灯报警                         D. 温度升高至78℃时，L2亮灯报警
6.如图所示是一种防汛报警器的原理图．K是触点开关，B是一个漏斗形的圆筒，里面有一个浮子A．当汛期来临，浮子A上浮将触点开关接通时，电路中（  ）

A. 两灯同时亮                           B. 两灯都不亮                           C. 绿灯亮                           D. 红灯亮
7.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
8.大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（   ）
A.                                       B. 
C.                                      D. 
9.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，电磁铁磁性减弱
10.如图是一种水位自动报警器的原理图，当水位到达金属块A时（一般的水能导电），电路中（   ）

A. 红灯和绿灯都亮          B. 绿灯亮，红灯不亮          C. 红灯亮，绿灯不亮          D. 红灯和绿灯都不亮
二、填空题
11.电磁铁是一个带有________的螺线管，________时有磁性，________时无磁性．
12.上海磁浮列车是利用同名磁极________的原理使列车悬浮起来与铁轨分开．
13.如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围________ （填“有”或“无"）磁感线，小磁针静止时左端为________填“S”“或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将________ （填 “变大”、“变小”或“不变"）。

14.如图所示，是小明为学校楼道口设计的智能照明电路，L为“220V 22W”的照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，控制电路电源为蓄电池，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。电路中R2的阻值随光照强度的增大而________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，R1的电功率随之________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。为了节约能源，照明灯L要晚一些打开，需要________R1的阻值(选填“增大”或“减小”)。

15.如下图所示电路，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换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，电磁铁的磁性________（选填“增强”、“减弱” 或"不变"）。
 
16.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,条形磁铁与电磁铁的相互作用为________( 填“吸引”或“排斥”) 。当滑片P 从b 端到a 端的滑动过程中, 弹簧的长度会变 ________( 填“长” 或“短”)

三、作图题
17.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．

18.如图是防汛报警器的装置图，请用笔画线正确连接电路．当水位上涨时，电路接通，小灯泡发光报警．

19.如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照度的增强而减小。白天，通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照度小于一定值时，通过蓄电池与LED回路，路灯开始工作。请用笔画线将电路原理 图连接完整，使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉)

四、实验探究题
20.爱米在学习电与磁后，设计了如图所示电路进行实验：

（1）请你利用安培定制则断通电螺旋线管上端是________极；

（2）开关S由触点1换到触点2，小磁针NS极指向________(选填“改变”或“不改变”)；
（3）滑片P不动，爱米将开关S从1换到2上，观察吸引的大头针数目不同的目的是来研究________的关系；
（4）滑片P向左移动，吸引的大头针数目________(选填“不变”、”减小“或”增多“)。
21.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它________的不同；
（2）通过比较________两种情况，可以验证猜想A是正确的；
（3）通过比较________两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是________。

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．铁钉与漆包铜线制成电磁铁，并将其接入电路时，由于电流的磁效应，铁钉会产生磁性，但不会在铁钉里产生电流，A项不符合题意；
B．铁钉中没有电流，不会因为电流的热效应而发热，漆包铜线的电阻较小，当导线中有电流时，电流产生的热量较少，铁钉的温度不会急剧升高，B项不符合题意；
CD．铁钉与漆包铜线制成电磁铁，电磁铁通电后铁钉有磁性，吸引大头针，不能吸引小纸屑，C项符合题意，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】本题考查电磁铁的相关知识，知道磁体、带电体的性质以及电磁铁的原理和性质是解题的关键。
2.【答案】 D
【考点】电路的动态分析，影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】闭合S1、S2 ， 滑片P向左移动时，电路中的电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性变强，所以巨磁电阻的阻值变小，根据串联电路的电压规律可知，其两端的电压变小即电压表的示数变小，根据欧姆定律可知电路中电流变大，即电流表的示数变大，D符合题意，ABC不符合题意.
故答案为：D.
【分析】根据滑动变阻器的在的变化分析电路中电流的变化，电流的变化影响磁性强弱变化，从而电路中的电流和电压和变化.
3.【答案】 C
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点，影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁，电磁铁的磁性有无由通断电来控制，电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数决定。若去掉电磁铁线圈中的铁芯，磁性将减弱，A不符合题意；若减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，B不符合题意；增大电源A的电压，可以增大通过电磁铁的电流、增强电磁铁的磁性，C符合题意；增大电源B的电压，不会影响通过电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】电磁铁的电流越大，磁性越强，增大电压可以增大电流。
4.【答案】 A
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图知道，当滑动变阻器的滑片向左移动时，接入的阻值在增大，由欧姆定律知道，电路中的电流会减小，螺线管的磁性就会减弱；根据右手螺旋定则知道螺线管的上端是N极，由于同名磁极相互排斥且螺线管的磁性在减弱，所以螺线管和条形磁体之间的斥力在减小，故弹簧的长度在变长，A符合题意，
故答案为：A。
【分析】当螺线管的线圈一定时，磁性的强弱和电流的大小有关，再结合磁极间的相互作用规律判断弹簧的变化.
5.【答案】 D
【考点】温度及温度计的使用与读数，电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】由题干中图可知：金属丝下端所指的示数为： 70℃+2×4℃=78℃ ；当温度升高到78℃，水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，L2亮，报警，D符合题意，ABC不符合题意．
故答案为：D．
【分析】根据温度液柱的位置读数，当温度上升到规定值时，控制电路接通，从而工作电路接通，
6.【答案】 D
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当水位升高时时，浮标A上升，推动B上升，与触点K接触，控制电路接通;
电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭；与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮。故D符合题意.
故答案为：D.
【分析】汛期来临，浮子A上浮通断控制电路，电磁铁通电产生磁性，吸下衔铁，再根据控制电路的连接情况分析灯泡的亮暗情况.
7.【答案】 B
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁磁性的强弱跟电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关，根据题意知道，电路中电流大小相等、铁芯相同，但线圈的匝数不同，所以探究的是电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系，B符合题意，ACD不符合题意，
故答案为：B。
【分析】电磁铁磁性的强弱和电流有关、和线圈匝数有关，探究时要结合控制变量法.
8.【答案】 C
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，电阻的阻值越小，则电路中的电流越大，红灯亮且电铃响起，说明红灯与电铃要串联，且它们要与绿灯并联。
A．A图红灯装在干路，不论啥情况红灯均亮，A不符合题意；
B．B图绿灯与电铃串联，绿灯发光时电铃响，B不符合题意；
C．C图红灯与电铃串联，且它们与绿灯并联，C符合题意；
D．D图在任何情况下红灯均发光，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】在串联电路中，电阻越小，电路中的电流越大电磁铁磁性强，改变电路的连接。
9.【答案】 B
【考点】安培定则，电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A．水银属于金属，金属是导体，A不符合题意；
B．由安培定则知，电磁铁的右端为N极，B符合题意；
C．由电路图知，温度降到74℃时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被释放，电铃不响，C不符合题意；
D．由电路图知，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值减小，由欧姆定律知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】水银属于金属，是导体，电磁继电器工作时，电磁铁使工作电路接通，用电器工作。
10.【答案】 C
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】当水位到达A时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮，绿灯不亮。
故答案为：C。

【分析】电磁继电器中电磁铁有电流，产生磁性，衔铁使电路接通，用电器工作。
二、填空题
11.【答案】 铁芯；通电；断电
【考点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】解：电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，通电时有磁性，断电时无磁性．
故答案为：铁芯；通电；断电．
【分析】根据对电磁铁概念、磁性有无的掌握分析答题．
12.【答案】 相互排斥
【考点】磁悬浮列车的工作原理和特点
【解析】【解答】解：磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理来实现悬浮的．
故答案为：相互排斥．
【分析】要解答本题需掌握：磁悬浮列车的原理是同名磁极相互排斥．
13.【答案】 无；S；变小
【考点】通电螺线管的磁场，影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】磁感线一种理想化的物理模型，实际上并不存在，磁场不是由磁感线组成的。根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则用右手握住导线，让四指指向电流方向，则大拇指指向右端，即螺旋管的左端为N极，右端为S极，当小磁针静止时，根据磁极间的作用规律可知，相互靠近的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极。当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性变弱，对铁块的吸引力变小，故铁块受到的摩擦力将变小。
【分析】磁感线不是真实存在的，根据安培定则判断螺线管的磁极，根据磁极间的作用规律判断小磁针的磁极，通过导体中电流越小，磁性越小。
14.【答案】 减小；增大；减小
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据图像，当光照增强时，灯泡L熄灭，则需要衔铁被吸下，说明电磁铁中电流变大，所以电阻R2的阻值减小，由于通过R1的电流变大，根据P=I2R，所以R1的电功率增大，若使灯泡晚些发光，则要增大电磁铁中的电流，可以减小R1的电阻。
故答案为：减小；增大；减小。
【分析】电阻减小时，电流变大，电磁铁的磁性增强，通过导体的电流变大，导体的电功率增大。
15.【答案】 N；N；减弱
【考点】通电直导线周围的磁场，影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由安培定则判断，电磁铁的左端为N极；因电磁铁的左端为N极，右端为S极，所以小磁针的A端为N极；将开关S 由a换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变时，电磁铁的匝数减少，故磁性减弱。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大；结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极。
16.【答案】 排斥；长
【考点】磁现象，影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】读图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的上端为S极。根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁与电磁铁的相互作用为排斥；当滑片P从b端到a端的滑动过程中，变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，因此，电磁铁的磁性变弱，与条形磁铁的排斥力变小，故弹簧会变长一些。
故答案为：排斥；长.
【分析】磁极间同名磁极相互排斥，电磁铁的磁性的强弱和电流的大小有关.
三、作图题
17.【答案】 解:如图所示:

【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】如图所示，当控制电路上S断开时，电磁铁没有磁性，衔铁被弹簧拉起，此时甲灯亮，乙灯不亮，所以应该使甲灯所在支路接通，乙灯所在电路断开；当S闭合时，电磁铁有磁性，把衔铁吸下，此时乙灯亮，甲灯不亮，所以应该使乙灯所在电路接通，甲灯所在电路断开；如图所示：

【分析】根据电路要求，用电器要并联，两个动触点接两个不同的灯泡。
18.【答案】 解：如图所示：

【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】当水位上升到一定位置时，浮子A就会将竹片圆筒B顶起，使开关K闭合，控制电路被接通。电磁铁产生磁性，衔铁被吸引，使触点开关闭合，从而工作电路被接通，这样小灯泡就能发光报警.
19.【答案】 解：如下图：

【考点】串、并联电路的设计，电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】白天，光照强，光敏电阻的阻值小，控制电路的电流大，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，动触点与下面的静触点接通，蓄电池与太阳能电池板组成回路，蓄电池充电，所以F接太阳能电池板，G接蓄电池；晚上，光照弱，光敏电阻的阻值大，控制电路的电流小，电磁铁失去磁性，不能吸引衔铁，动触点与上面的静触点接通，蓄电池与路灯组成回路，所以D接路灯，E接蓄电池。
【分析】白天有光照时，电磁继电器衔铁下降，充电电路接通，蓄电池充电；夜晚没有光照，电磁继电器衔铁释放，照明电路接通。
四、实验探究题
20.【答案】 （1）S
（2）不改变
（3）通电螺旋管磁性强弱和线圈匝数
（4）减小
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）根据安培定则，判断螺旋管上端为S极；（2）当改变S的位置，电路中的电流大小变化，但磁极不变，小磁针的偏转方向不变；（3）当S从1到2，电路中线圈匝数减少，磁性变弱，吸引的大头针减少，可以探究磁性强弱和线圈匝数的关系；（4）当滑片向左，电阻变大，电流减小，磁性变弱，吸引的大头针减少。
【分析】（1）利用安培定则可以判断螺旋管的磁极位置；（2）电流的大小对螺旋管的磁极位置没有影响；（3）改变线圈匝数，可以探究磁性强弱和线圈匝数的关系；（4）通电螺旋管的磁性强弱和电流的大小有关。
21.【答案】 （1）磁场强弱
（2）a、b
（3）b、c
（4）电流相等时
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解：（1）电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现，所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同，来判断它磁性的不同。（2）电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断。由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针，说明电磁铁没有磁性。b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针，说明电磁铁有磁性。（3）猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制匝数相同，电流大小不同。比较几个图，只有bc符合条件。（4）猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制电流的大小相同，线圈匝数不同。在d图中，由于两电磁铁串联，控制了电流相等，而匝数不同，符合条件。故答案为：d图。电流大小不仅与线圈匝数有关，还与电流大小有关，因此描述时，要增加电流相同这个条件。
故答案为：（1）磁场强弱；（2）a、b；（3）b、c；（4）电流相等时。

【分析】（1）通过观察电磁铁吸引大头针的多少，可以判断它磁性强弱不同；（2）电路中有电流，有磁性，无电流则无磁性；（3）探究磁性和电流的关系时，需要使电路中电流大小不同；（4）探究线圈匝数对磁性的影响时，要保持电流相等。