人教版九年级物理 20.3电磁铁 电磁继电器 同步测试
展开1.小明用如图所示的装置探究电磁铁的性质,只用该装置,以下结论 探究的是( )
A. 线圈匝数越多,磁性越强 B. 线圈电流越大,磁性越强
C. 拔出线圈中的铁钉,磁性变弱 D. 改变电流方向,磁场方向改变
2.下列哪种方法可以增强电磁铁的磁性( )
A. 增大电阻 B. 增强电流 C. 延长通电时间 D. 改变电流方向
3.下列说法正确的是( )
A. 电铃在工作中应用了电磁铁 B. 电磁继电器的工作原理与发电机的相同
C. 电话话筒的作用是将电流信息转化为声音信息 D. 电动机是将机械能转化为电能的机械
4.下列用电器中,没有使用到电磁铁的是( )
A. 电炉 B. 电磁起重机 C. 电磁继电器 D. 电铃
5.如图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,下列说法中正确的是( )
A. 电磁铁上端为S极,触点B与C断开,汽车启动 B. 电磁铁上端为S极,触点B与C接通,汽车启动
C. 电磁铁上端为N极,触点B与C断开,汽车启动 D. 电磁铁上端为N极,触点B与C接通,汽车启动
6.使用电磁铁的优点是( )
A. 它可永保磁性 B. 它不需消耗电能
C. 它的磁极磁性可确定 D. 它磁性有无、强弱、磁极可以控制
7.小明用如图所示电路进行“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的探究活动后,得出以下的结论,其中正确的是( ) ①线圈中的电流越强,磁性越强
②电磁铁线圈匝数越多,磁性越强
③若将线圈A的铁钉拔出,磁性大大减弱.
A. 只有①② B. 只有②③ C. 只有①③ D. ①②③
8.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,下列说法中正确的是()
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
9.如图所示,是一个自动控制电路,当开关断开时,工作电路的情况是( )
A. 灯亮,电动机转动起来,电铃响 B. 灯亮,电动机转起来,电铃不响
C. 灯不亮,电动机不转,电铃响 D. 灯亮,电动机不转,电铃响
10.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是( )
A. 当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作 B. 电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C. 电磁铁的上端始终为N极 D. C点应该和触点B相连
二、填空题
11.无锡城市发展迅速,地铁1、2号均已全线开通。小霖去乘坐地铁时发现“聪明的电梯”(如右图甲),小霖根据网络搜索的如右图乙所示的简易控制电路,R是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小。分析:当人走上电梯后,人相对于电梯是________(选填 “运动”或“静止”),电动机的转速将变________(选填“大”或“小”)。
12.请在下面的流程图中填入后面所列出的短语,来解释电铃(图甲)是怎样利用电磁铁工作的。短语:弹簧片恢复原状;电磁铁无磁性;电路接通;电路断开;电磁铁吸引衔铁,锤子敲击铃碗;电磁铁有磁性。
13.如图,闭合开关使螺线管通电,当滑片P向右移动时螺线管的磁性将 ________(选填“增强”、“减弱”或“不变”).此过程,可以观察到左边弹簧将 ________,右边弹簧将 ________(选填“伸长”、“缩短”或“不变”).
14.如图中,将开关S打到a点,电路中电流方向如箭头所示,向下调节变阻器的滑片时,图中指针上端向 ________(选填“左”或“右”)偏转.再将开关S从a打到b点,调节滑动变阻器滑片的位置,使电流大小保持不变,指针指示的数值将 ________(选填“变大”、“变小”或“不变”),这说明电磁铁磁性的强弱与 ________有关
15.右图是小华设计的一种节能电梯工作原理图,R是一个力敏电阻,当电梯上无人时,力敏电阻受到的压力变小,阻值变大,电磁铁的磁性变________,触点3与触点________(选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变小,电梯变慢,从而达到节能目的.
三、解答题
16.如图所示是未完成的电铃电路,图中1、2、3、4、5、6都是接线柱,请把它们连接成完整的电路.
四、实验探究题
17.(2019•河池)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材,进行如图所示的实验,闭合开关后.
(1)他将滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁吸引大头针的数量会________(选填“增加”、“不变”或“减少”).
(2)由图可知,________铁钉的磁性较强.
(3)由图可知,甲铁钉钉尖是________极.
18.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明所在的实验小组进行了如下实验:他们首先找了两颗大铁钉,用漆包线在上面绕若干圈,做成简易电磁铁,然后分别接入电路进行实验探究.探究前,小明他们作了如下猜想: 猜想A:通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:通过电磁铁线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强;
猜C:外形相同时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强.
(1)他们的探究过程如图所示,通过观察简易电磁铁________来判断磁性的有无和强弱.滑动变阻器的作用除了保护电路外,还能________.
(2)认真观察这四幅图,可以发现:比较图________可以验证猜想A是正确的;比较图________可验证猜想B是正确的.
(3)仔细分析发现,猜想C的表述不完整,还应补充条件________.
五、综合题
19.(2019•菏泽)电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关.为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”,小美用两个匝数不同的电磁铁(电阻不同)设计了二种连接方式: A.将两个电磁铁直接串联在电路中 B.将两个电磁铁直接并联在电路中
(1)以上二种设计中,你认为正确的是________
(2)简述你的理由________.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解: A、由图可知,两电磁铁串联,通过的电流相同,右边电磁铁线圈匝数比左边电磁铁多,吸引的大头针多,说明右边电磁铁的磁性强;因此用该装置,可以探究“线圈匝数越多,磁性越强”,故A不符合题意;
B、由图可知,当向左移动滑片时,连入电路的阻值变小,由欧姆定律可知,电流变大;对同一个电磁铁进行观察,可以发现该电磁铁吸引的大头针数目明显增多,可以探究“线圈电流越大,磁性越强”,故B不符合题意.
C、电磁铁中线圈磁场和被磁化的铁芯共同作用形成的一个磁场,若将线圈的铁钉拔出,磁性大大减弱,通过线圈中的铁钉吸引大头针数目的多少,可以探究“拔出线圈中的铁钉,磁性变弱”,故C不符合题意.
D、改变电流方向,两个电磁铁仍然具有磁性,仍然可以吸引大头针,不能体现磁场方向的改变,故D符合题意.
故选D.
【分析】电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.在电流和铁芯一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;在线圈和电流一定时,有铁芯时电磁铁磁性越强.
2.【答案】B
【解析】【解答】解:A、增大电阻,只会减小电路中的电流,磁性减弱,不符合题意;
B、在相同条件下,增强电流,磁性增强,符合题意;
C、延长通电时间,与电磁铁的磁性无关,只是延长了电磁铁的工作时间,不符合题意;
D、改变电流的方向,只能改变通电螺线管的磁极,不符合题意;
故选B.
【分析】影响螺线管磁性强弱的因素有:线圈中电流的大小;线圈的匝数;线圈中有无铁芯.并且,电流越大,匝数越多,磁性越强;在电流与匝数相同的情况下,加入铁芯的磁性要比不加入铁芯时的磁性要强.因此要增强螺线管的磁性,就要从以上三个因素入手考虑.
3.【答案】A
【解析】【解答】解:A、通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声.应用了电磁铁,故A正确;
B、电磁继电器是利用电流的磁效应原理,发电机是利用电磁感应现象制成的,故B错误;
C、电话的话筒把声信号转变为强弱变化的电信号传递出去,故C错误;
D、据课本知识可知,电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,即将电能转化为机械能的过程,故D错误.
故选A.
【分析】(1)带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁,电铃中铃锤的敲打是利用电磁铁;
(2)发电机是利用电磁感应现象制成的;
(3)电话的话筒通过电磁感应把声音的信号变为强弱变化的电流,而听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音;
(4)电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的.
4.【答案】A
【解析】【分析】电磁铁是通电产生电磁的一种装置.在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性.
【解答】A、电饭锅:电流通过电饭锅做功,把电能转化为内能,属于电流的热效应,符合题意.
B、通电时,电磁铁有电流通过,电磁起重机产生了磁性,当电路断开时,电磁铁失去了磁性,应用了电磁铁,故不符合题意.
C、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流有无来控制另外更大的电器的开关.应用了电磁铁,故不符合题意.
D、通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声.应用了电磁铁,故不符合题意;
故选A.
【点评】本题考查的是电磁铁的应用,电磁铁在通电时有磁性,断电后磁就随之消失.电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用.
5.【答案】D
【解析】【解答】解:(1)当钥匙插入钥匙孔并转动时,电路接通,电磁铁中的电流是从下边导线流入的,根据安培定则可以判断出电磁铁的上端为N极;
(2)当电磁铁电路接通时,电磁铁具有磁性,将上边的触点A吸下,使BC触点接通,电动机工作,进而汽车启动。
故选D。
【分析】(1)知道电流方向,根据安培定则判断出电磁铁的极性;
(2)当电磁铁电路接通时,分析电磁铁是否具有磁性,而后判断出电动机是否工作即可。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:
AC、它的磁性可有可无,磁性的强弱和磁极方向可以改变,故CA错误;
B、电磁铁只有给它通电它才有磁性,需要消耗电能,故B错误;
D、磁性有无可以通过通断电来控制;磁性强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数来控制;磁极方向可以通过改变电流方向来控制,故D正确;
故选D.
【分析】电磁铁的优点是:磁性有无可以通过通断电来控制;磁性强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数来控制;磁极方向可以通过改变电流方向来控制.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:①电磁铁的铁芯和线圈匝数一定时,线圈中的电流越强,磁性越强,符合题意.②在电流和铁芯一定时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越强,符合题意.③电磁铁是线圈磁场和被磁化的铁芯共存作用形成的一个磁场,若将线圈A的铁钉拔出,磁性大大减弱,符合题意. 故选D.
【分析】电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.在电流和铁芯一定时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强;在线圈和铁芯一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;在线圈和电流一定时,有铁芯时电磁铁磁性越强.
8.【答案】D
【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.
故选D.
【分析】要解答本题需掌握:①题干中该温度计的最小刻度值为2℃,直接根据液柱(或所指示)的位置即可读出该点处的温度值,读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起;
②电磁继电器由两部分构成:①低压控制电路,②工作电路;其实质是一个自动控制开关.本题主要考查学生对:温度计的读数方法,以及电磁继电器的原理的了解和掌握,是一道中档题.
9.【答案】B
【解析】【分析】要解决此题,需要掌握电磁继电器的构造.最重要的构造就是电磁铁.当电磁铁有磁性时就会吸引衔铁,没有磁性时,衔铁就在弹簧的作用下被拉起.
电磁继电器的工作电路包括控制电路和工作电路两部分.电磁继电器的实质就是一个开关.
【解答】当开关断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡与电动机所在支路接通,所以电动机转动,同时灯亮,但电铃不响.
故选B.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;
B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;
C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;
D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。
故选B。
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。
二、填空题
11.【答案】静止;大
【解析】【解答】人走上电梯后,人相对于电梯的位置没有改变,所以人是静止的。
由图乙可知,当人站立在电梯上时,压敏电阻R受到的压力增大,电阻减小,控制电路中的电流增大,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,使动触点与静触点“2”连通,此时电阻R1没有连接在电路中,工作电路电流增大,电动机转速将变大。
故答案为:静止;大.
【分析】参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物;判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.
12.【答案】解:闭合开关,电磁铁有电流通过,电磁铁具有了磁性,衔铁被吸引过来,使锤子打击铃碗发出声音,同时衔铁B与螺钉A分离,电路断开,电磁铁失去了磁性,锤子又被弹簧片弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声了
【解析】【解答】电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的;通电时,电磁铁吸引衔铁,鼓槌打击铃碗发出声音,同时衔铁与螺钉分离,鼓槌被弹回,电路重新接通,不断重复上面的过程。
故答案为:(1)电磁铁具有磁性;(2)电路断开;(3)锤子又被弹簧片弹回;
【分析】电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流.还可实现自动控制.
13.【答案】减弱;缩短;伸长
【解析】【解答】解:(1)滑动变阻器P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电流变小,通电螺线管的磁性将减弱.
(2)对于左边的弹簧来说,铁棒受到的吸引力减小,故左边的弹簧会缩短;
(3)根据电源的正负极,可以确定电流从右螺线管的上端流入,下端流出,结合螺线管线圈的绕向,利用安培定则可以确定螺线管的上端为N极,下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁磁性减弱,对磁体的排斥力减小,右端弹簧会伸长.
故答案为:减弱;缩短;伸长
【分析】①通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关,电流越大,磁性越强;
②利用螺线管的线圈绕向和电流方向,结合安培定则确定螺线管的N、S极;
③同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
④弹簧伸长,是由于受到了条形磁体对其向下的拉力.根据拉力的变化可以确定弹簧伸长长度的变化.
14.【答案】左;变大;线圈匝数
【解析】【解答】解:(1)据图中电流方向,根据安培定则可以判断螺线管的右端为N极;根据同名磁极相互排斥知,此时的指针应向左偏;
(2)当将开关S从a点换到b点时,由于接入电路的螺线管变长,在电流一定的情况下,螺线管线圈的匝数越多,磁性越强,对指针下面小磁片的排斥力越大,指针指示的数值将变大,这说明电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关.
故答案为:左;变大;线圈匝数
【分析】(1)根据电流方向,运用安培定则判断该螺线管的N、S极;向下调节变阻器的滑片时,电流中电流变大,通电螺线管的磁性增强,根据磁极间的相互作用规律判断此时的指针的偏转方向;
(2)电磁铁磁性的强弱由电流的大小、线圈的匝数及有无铁芯有关;当将开关S从a点换到b点时,由于接入电路的螺线管变长,据此判断指针指示数值的变化情况.
15.【答案】弱;1
【解析】【解答】解:由题知:压敏电阻受到的压力变小,阻值变大.
据图可知,当电梯上无人时,压力减小,R的阻值变大,电路中电流变小,电磁铁的磁性减弱,则衔铁在弹簧作用下被拉起,与触点3接触1,电动机与R1串联后电流变小,电动机转速变慢.
故答案为:(1). 弱 (2). 1
【分析】电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流.还可实现自动控制.
三、解答题
16.【答案】解:电铃是依靠电磁铁来工作的,将电磁铁、衔铁、铃锤等部件依次串联,接入电路中,如图所示.
【解析】【分析】根据对电铃结构与原理的了解,将电磁铁、衔铁、铃锤等部分依次连入电路.
四、实验探究题
17.【答案】(1)增加
(2)乙
(3)N
【解析】【解答】解:(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加;(2)由图知,乙吸引大头针的个数较多,说明乙的磁性较强;(3)由右手定则可知铁钉的钉尖是N极. 故答案为:(1)增加;(2)乙;(3)N.
【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯;(1)分析滑动变阻器滑片向左移动时,电流的变化,得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少;(2)根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱;(3)理解安培定则的内容,并能利用安培定则判断电磁铁的极性.
18.【答案】(1)吸引大头针数目多少;改变电流
(2)a、b;b、c
(3)电流相同
【解析】【解答】解:(1)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;滑动变阻器移动滑片时,改变连入电路中的电阻大小,从而起到改变电流的作用;(2)由a、b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闭合,说明电磁铁没有磁性;b图的开关闭合,电路中有电流,电磁铁吸引大头针闭合,说明电磁铁有磁性.由此知A是正确的.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b、c符合条件.(3)磁性强弱不仅与线圈匝数有关,还与电流大小有关,因此描述时要运用控制变量法,要增加电流相同这个条件. 故答案为:(1)吸引大头针数目多少;改变电流;(2)a、b;b、c;(3)电流相同.
【分析】(1)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.(2)研究电磁铁磁性的强弱与多个因素是否有关,要用到控制变量法.关键要把握住控制变量法中相同点与不同点:要验证磁性有无时,就要控制电路中有无电流.要验证磁性强弱与电流大小是否有关时,就要控制匝数相同,电流大小不同.
五、综合题
19.【答案】(1)A
(2)串联电路中,各处的电流是相同的,即通过两个电磁铁的电流相同
【解析】【解答】解: 为了证明“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”,应控制通过两电磁铁的电流相同,改变线圈的匝数;(1)A是正确的连接方式;(2)理由:串联电路中,各处的电流是相同的,即通过两个电磁铁的电流相同;若两个电磁铁并联,由于电阻不同,则通过的电流不同.
故答案为:(1)A;(2)串联电路中,各处的电流是相同的,即通过两个电磁铁的电流相同.
【分析】探究“电磁铁的磁性强弱与匝数有关”时采用控制变量法,应控制电流相同.
初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁第3节 电磁铁 电磁继电器课后作业题: 这是一份初中物理人教版九年级全册<a href="/wl/tb_c83799_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二十章 电与磁第3节 电磁铁 电磁继电器课后作业题</a>,共43页。PPT课件主要包含了答案D,电磁铁,滑动变阻器,磁极间的,相互作用规律,磁铁的磁性越强,电铃合理即可,答案A,答案BD,解如图所示等内容,欢迎下载使用。
初中物理第3节 电磁铁 电磁继电器课堂检测: 这是一份初中物理<a href="/wl/tb_c83799_t7/?tag_id=28" target="_blank">第3节 电磁铁 电磁继电器课堂检测</a>,共6页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题等内容,欢迎下载使用。
物理九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器当堂达标检测题: 这是一份物理九年级全册<a href="/wl/tb_c83799_t7/?tag_id=28" target="_blank">第3节 电磁铁 电磁继电器当堂达标检测题</a>,共6页。试卷主要包含了 电磁铁, 电磁铁的原理,电磁铁的优点等内容,欢迎下载使用。