第25節(jié)-電磁鐵和電磁繼電器

一'單選題

1.電子門鎖因其功能齊全，外觀新穎等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在我們生活之中。電子門鎖的內(nèi)部原

理如下圖所示，圖中S是指紋開關(guān)，電磁繼電器K是輕質(zhì)彈簧，L是電磁鐵，B是帶有固定磁極的

鎖，當(dāng)鎖的磁極S端插入鎖孔C中時(shí)，門處于鎖定狀態(tài)。下列說法錯(cuò)誤的是

A.當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，綠燈亮，門鎖處于鎖定狀態(tài)

B.當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電磁鐵A與鎖固定磁極相互排斥

C.當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電磁鐵L的上端為S極，此時(shí)紅燈亮

D.更改控制電路電源的正負(fù)極，不會(huì)影響門鎖正常工作

2.許多自動(dòng)控制的電路中都安裝有電磁鐵，有關(guān)電磁鐵的說法正確的是

A.電磁鐵的鐵芯可以用鋼棒代替

B.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱只與電流的大小有關(guān)

C.電磁鐵的磁極方向與電流的方向有關(guān)

D.電磁繼電器中的電磁鐵可以用水磁體代替

3.生態(tài)魚缸需要足夠的光照，為了補(bǔ)償光照，小濱設(shè)計(jì)了如圖所示的智能補(bǔ)光電路，光暗時(shí)燈L自

動(dòng)補(bǔ)光，自然光較亮?xí)r燈L自動(dòng)熄滅，Ri為定值電阻，R2為光敏電阻。已知燈L無法照射到電阻

R?,下列說法正確的是

控制電路工作電路

生態(tài)魚缸

A.閉合開關(guān)S,電磁鐵上端為S極

B.自然光照強(qiáng)度降低時(shí)，電磁鐵的磁性減弱

C.R2的阻值隨自然光照強(qiáng)度的減弱而增大

D.當(dāng)自然光照強(qiáng)度增大時(shí)，電壓表示數(shù)變大

4.如圖所示為一臺(tái)非鐵性物質(zhì)制成的天平，天平左盤中的A是一鐵塊，B是一個(gè)電磁鐵。未通電

時(shí)，天平平衡。給B通電，鐵塊A被吸起，當(dāng)A離開天平盤，而又未碰到B的過程中，下列說法中

正確的是（）

A.天平仍保持平衡B.天平右盤下降

C.天平左盤下降D.無法判斷天平的平衡狀況

5.小科走到電梯前，發(fā)現(xiàn)電梯上沒有站人時(shí)運(yùn)行較慢，當(dāng)他站到電梯上時(shí)，電梯的運(yùn)行速度變快了

很多。他了解到電梯是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的，電梯的控制電路中安裝了壓敏電阻（壓敏電阻受到壓力

時(shí)，阻值會(huì)發(fā)生變化），控制電梯運(yùn)動(dòng)快慢的模擬電路如圖所示。下列分析合理的是（）

A.觸點(diǎn)3與觸點(diǎn)I接觸時(shí)，電梯運(yùn)行較快

B.壓敏電阻由半導(dǎo)體材料制成，受壓時(shí)阻值變小

C.電梯沒有站人時(shí)，電磁鐵磁性較強(qiáng)

D.電梯沒有站人時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓較大

接火線

A.甲圖說明同種電荷相互排斥

B.乙圖說明電流周圍存在磁場(chǎng)

C.丙圖是電動(dòng)機(jī)工作原理示意圖

D.丁圖是有金屬外殼的家用電器使用的插座

7.如圖是研究電磁現(xiàn)象的一些實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（）

A.圖甲中小磁針被鐵棒吸引，說明鐵棒本身具有磁性

B.圖乙中小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍存在磁場(chǎng)

C.圖丙中條形磁鐵靜止時(shí)A端總是指向北方，說明A端是條形磁鐵的南極

D.圖丁中鐵釘B吸引的大頭針比A多，說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)

8.醫(yī)生給心臟疾病的患者做手術(shù)時(shí)，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來代替心臟，以推

動(dòng)血液循環(huán)如圖是該裝置的示意圖，線圈ab固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵），

通電時(shí)線圈與活害柄組成的系統(tǒng)與固定在左側(cè)的磁體相互作用，從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。活塞通過閥門

與血管相通，閥門Si只能向外開啟，S2只能向內(nèi)開啟。下列說法正確的是（)

A.若電流從a端流進(jìn)線圈，從b端流出線圈，則電磁鐵左側(cè)為S極

B.若電流從b端流進(jìn)線圈，從a端流出線圈，則電磁鐵右側(cè)為S極

C.要使血液流出該“血泵”，電流需從a端流進(jìn)線圈，從b端流出線圈

D.要使血液流入該“血泵”,電流需從a端流進(jìn)線圈，b從端流出線圈

9.用兩枚相同的鐵釘、滑動(dòng)變阻器、干電池、開關(guān)和導(dǎo)線組成如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān)，

觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多，多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果相同。此實(shí)驗(yàn)說明影響電磁鐵磁

性強(qiáng)弱的一個(gè)因素是（）

AB

A,.電磁鐵極性B.電流大小C.電流方向D.線圈匝數(shù)

10.5一通電螺線管中的電流方向和其周圍磁感線的分布如圖所示，其中正確的是（）

A.

C.']

11.如圖所示，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大。則下列分

析正確的是（）

^

T

H

H

U

A.電磁鐵的上端為N極

B.電源左端為“+”極

C.斷開開關(guān)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為零

D.若滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng)，抽去電磁鐵鐵芯，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)增大

12.校園路燈實(shí)行自動(dòng)化管理，其內(nèi)部裝有一個(gè)光敏電阻R,R的阻值隨光照強(qiáng)度變化關(guān)系如圖所

示，忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻，下列電路符合設(shè)計(jì)要求的是（）

4電阻/。

O光照強(qiáng)度/lx

B.

D.

電源電壓恒定。能滿足“物體質(zhì)量增一時(shí)，電壓表或電流表示數(shù)也增

大”要求的是（）

14.如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變。閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移

動(dòng)，下列說法中正確的是（）

A.電流表Ai與電流表A2的示數(shù)之和變小

B.電壓表V與電流表A2的示數(shù)之比保持不變

C.電流表Ai的示數(shù)變小，電壓表V的示數(shù)變大

D.電流表A2的示數(shù)不變，電壓表V的示數(shù)不變

15.下列有關(guān)電鈴（如圖）的說法正確的是.................)

A.電鈴的工作原理是電磁感應(yīng)

B.小錘擊打到鈴?fù)霑r(shí)，電磁鐵仍具有磁性

C.要使鈴聲響度大一些，可適當(dāng)降低電壓

D.滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，電磁鐵的磁性變強(qiáng)

16.如圖所示，對(duì)下列現(xiàn)象相應(yīng)的說明正確的是（）

甲N,丙丁

A.甲圖說明通電螺線管周圍的磁場(chǎng)與條形磁體類似

B.乙圖中只改變電流的方向，測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小

C.丙圖中U形磁鐵周圍的磁感線分布判斷：磁體左邊是S極，右邊是N極

D.丁圖中小磁針的N指向地理南極

17.如圖，閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，則下列說法正確的是（）

A.2的電阻變大B.電流表的示數(shù)增小

C.電壓表的示數(shù)增大D.%的電功率增大

二'填空題

18.如圖所示是一個(gè)限流裝置示意圖。圖中P是電磁鐵，S是閘刀開關(guān)，Q是銜鐵，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)

動(dòng)。當(dāng)電路由于短路或接的用電器功率過大等原因?qū)е码娐分械倪^大時(shí)，電磁鐵的磁性

（填“變強(qiáng)”或“變?nèi)酢保曡F的力（填“變大”或“變小”），使銜鐵向左轉(zhuǎn)動(dòng)，閘刀開關(guān)在.

的作用下自動(dòng)斷開，切斷電路，起到保險(xiǎn)作用。

彈簧

19.工作原理：利用“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的原理，通過軌道上強(qiáng)電磁鐵與列車

上電磁鐵的排斥或吸引作用而懸浮起來，使列車與軌道分離，消除了列車與軌道間的。

三'實(shí)驗(yàn)探究題

20.科學(xué)興趣小組做了一個(gè)有趣的紙盒實(shí)驗(yàn)：在水平桌面的右端放有一個(gè)封閉紙盒，一輛綁有磁鐵

的小車從斜面上靜止下滑后在水平桌面上向右運(yùn)動(dòng)。在靠近紙盒的過程中小車的速度越來越慢，最

后停在了A位置，如圖所示。小組同學(xué)對(duì)這一現(xiàn)象展開了討論：

紙含

(1)小明認(rèn)為小車速度減小除了受到摩擦力的作用外，可能還受到紙盒的影響。為了證實(shí)他的

猜想，小明應(yīng)該如何設(shè)置實(shí)驗(yàn)？

(2)小明通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紙盒能使小車運(yùn)動(dòng)速度減小得更快。那紙盒里有什么呢？小芳提出了以

下假設(shè)：

假設(shè)1：紙盒中有鐵塊。假設(shè)2：紙盒中有磁體。假設(shè)3：紙盒中有閉合的線圈。小強(qiáng)根據(jù)已學(xué)知

識(shí)否定了O

(3)小強(qiáng)打開紙盒，發(fā)現(xiàn)里面是一個(gè)閉合的線圈。為什么閉合的線圈會(huì)使小車的速度減小得更

快？對(duì)這一現(xiàn)象解釋合理的是：當(dāng)磁體靠近閉合線圈時(shí)，(填序號(hào))。

①線圈吸引了小車②小車運(yùn)動(dòng)，車上磁鐵使線圈周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)與靠近的磁鐵排斥③小車的慣

性作用減小

四'解答題

21.電熱桌墊在冬天很受歡迎(如圖甲)。某校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)探究了它的原理，查看說明書

后發(fā)現(xiàn)：該電熱桌墊由8伏電源供電，發(fā)熱部分由Ri和R2組成，調(diào)溫檔有關(guān)、低溫、高溫三檔，已

知兩圖中Ri均為8歐，R2均為2歐。

（1）按如圖乙的電路，當(dāng)S1閉合、S2閉合時(shí)電熱桌墊處于檔（選填“關(guān)”、“低溫”或“高

（2）圖乙中該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦?

（3）若電熱桌墊實(shí)際電路如圖丙，現(xiàn)電熱桌墊處于高溫檔，開關(guān)Si閉合，S2（選填“斷

開”或“閉合”）。

（4）圖丙中當(dāng)電熱桌墊處于低溫檔時(shí)，求10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦？（不考慮溫度的變化對(duì)

電阻的影響）。

22.［項(xiàng)目名稱］制作煙霧報(bào)警器。

［相關(guān)資料］煙霧報(bào)警器內(nèi)部由發(fā)射電路和接受電路組成（如圖甲所示）。發(fā)射電路發(fā)射的紅外光源會(huì)

被外界煙塵粒子散射，煙的濃度越大，接受電路接收到的光強(qiáng)度越弱。接收電路能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)化

為電信號(hào)，最后轉(zhuǎn)化為報(bào)警信號(hào)。

［項(xiàng)目任務(wù)］小組同學(xué)討論后，確定煙霧報(bào)警器的要求如下：.

供電電源：6伏

報(bào)警電流：2250毫安

功能：當(dāng)環(huán)境中的煙霧濃度升高至一定值時(shí)，立刻報(bào)警鳴叫。

［方案設(shè)計(jì)］小組同學(xué)討論后，利用光敏電阻對(duì)煙霧報(bào)警器的接收電路部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖乙所

示，其中，光敏電阻的大小會(huì)隨著接收到的紅外光束的強(qiáng)弱發(fā)生變化。

紅外光源

發(fā)射電路《飛

圖甲圖乙

（1）［器材選擇］根據(jù)上述要求，該興趣小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室選擇所需器材，其中，電源電壓U1

恒為6伏，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“2安50歐”，要想實(shí)現(xiàn)煙霧報(bào)警器的功能，他們選.擇的光敏電阻Rx

的阻值大小隨光照強(qiáng)度變化的圖像應(yīng)為

光敏電阻&光敏電阻凡

光敏電阻風(fēng)光敏電阻R

（2）［項(xiàng)目調(diào)試］該組同學(xué)組裝好電路后開始測(cè)試，閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)當(dāng)通過線圈的電流為200毫

安時(shí)，報(bào)警器就開始工作，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rp=15歐（線圈電阻不計(jì)）。在光照強(qiáng)度不變的情況

下，為了符合制作要求（即報(bào)警電流N250毫安），應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為多大？（寫出具

體的計(jì)算過程）

（3）［項(xiàng)目評(píng)價(jià)與反思］為了提高該煙霧報(bào)警器的靈敏度（即在煙霧更少條件下就能報(bào)警），該組同

學(xué)提出以下幾種方法，其中正確的是

A.增大電源電壓B.增加線圈匝數(shù)

C.增大線圈和銜鐵之間的距離D.更換阻值較小的保護(hù)電阻

23.如圖甲所示是某項(xiàng)目化小組模擬自動(dòng)灌注的模型示意圖，該裝置可分為灌注裝置和運(yùn)輸裝置兩

部分。通過運(yùn)輸裝置中的傳送帶將空杯運(yùn)輸?shù)焦嘧⑴_(tái)，灌注裝置在控制電路的控制下，使線圈1定

時(shí)吸引銜鐵將工作電路接通，噴頭向杯中注入果汁。灌注臺(tái)下方有壓敏電阻R2,其阻值隨壓力F的

變化情況如圖乙所示，空杯、傳送帶、灌注臺(tái)對(duì)R2的壓力均忽略不計(jì)。當(dāng)通過線圈2的電流大于或

于0.2A時(shí)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部開關(guān)閉合，傳送帶將帶著裝有果汁的杯子移動(dòng)至接收臺(tái)。

ffitt

（1）當(dāng)果汁灌入杯中時(shí)，通過線圈2的電流將。

（2）運(yùn)輸裝置中，電源電壓U3=1.2V,線圈2電阻不計(jì)。若R3的阻值為2。，求該情況下每杯至

少可灌注多少克的果汁？

（3）為使噴頭可以間斷性噴射，控制電路的電源電壓Ui呈圖丙周期性變化，線圈1電阻不計(jì)，

當(dāng)通過線網(wǎng)1的電流IN0.5A時(shí)，電磁繼電器銜鐵被吸下，噴頭噴射果汁，已知噴頭每秒噴出果汁質(zhì)

量為200g。若每次灌注240g果汁，為使果汁的過程可連續(xù)且穩(wěn)定地進(jìn)行，則應(yīng)調(diào)節(jié)Ri的阻值為多

少歐？

24.小華制作的蓄水池水位報(bào)警模擬裝置如圖甲所示：浮子由銅片E、空心桿F和木塊Q構(gòu)成，在

低水位時(shí)，銅片E位于固定支架上；當(dāng)水位上升到距池底的高度為H時(shí)，銅片E剛好與C、D接

觸，蜂鳴器R發(fā)出忽強(qiáng)忽弱的報(bào)警音，報(bào)警音的強(qiáng)度隨著其兩端電壓的增大而增大。電源電壓

U=6V,定值電阻Ro=3dR可視為9。的定值電阻，不計(jì)其它電阻。

固定支架F

曲

蓄水池22.544.566.588.510時(shí)間/秒

乙

甲

（1）請(qǐng)結(jié)合圖甲說明當(dāng)E與C、D接觸時(shí)，蜂鳴器R發(fā)出忽強(qiáng)忽弱報(bào)警音的工作原

理____________________________________________________________________________________

（2）在銜鐵被釋放和吸下過程中，蜂鳴器R兩端電壓隨時(shí)間變化如圖乙所示；在未解除報(bào)警的

情況下，求開始報(bào)警后10s內(nèi)電路所消耗的電能？（寫出計(jì)算過程）

（3）要使剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度H增大，提出一條改進(jìn)措施。

25.研習(xí)小組參觀“智能溫控蔬菜種植大棚”后，嘗試設(shè)計(jì)了“自動(dòng)溫控電路”，如圖甲所示。電路分控

制電路和工作電路兩部分，挖制電路電源電壓恒為6V,Ri為20。的定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，

R3為工作電路的加熱電阻。

Rj

加熱電阻

（1）控制電路電磁鐵線圈上端的磁極為（植“N”或"S”）。

（2）若線圈中電流為0.2A時(shí)，電磁鐵就會(huì)吸引銜鐵，使工作電路中R3停止加熱。此時(shí)R2接入

電路的有效阻值是多少歐？

（3）甲電路通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，改變電流，從而來實(shí)現(xiàn)對(duì)工作電路工作狀態(tài)的控制。為實(shí)

現(xiàn)“自動(dòng)溫控”，小東用熱敏電阻R3替換R2.熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系有兩類，如圖乙。為實(shí)現(xiàn)目

的，需選擇曲線（填“①”或“②"）所示的熱敏電阻。該改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)一定溫度下的自動(dòng)控

制。

（4）溫度過高和過低都不利于植物生長(zhǎng)，再次改進(jìn)電路，如圖丙所示（La和Lb是完全相同的電磁

鐵），讓溫度低于15℃時(shí)加熱系統(tǒng)工作，溫度高于30℃時(shí)制冷系統(tǒng)工作。若溫度高于30℃時(shí)制冷系

統(tǒng)工作，此時(shí)熱敏電阻Ra和Rb要滿足怎樣的大小關(guān)系?說說你的理

由：___________________________________________________________________________________

26.如圖所示電路，開關(guān)閉合后，電流表Ai示數(shù)為1.2-A,電流表A2示數(shù)為0.8A,電壓表V示數(shù)

為6V,請(qǐng)回答：

I-?

(1)電源電壓是v。

(2)求燈Li的阻值。

答案解析部分

1.B

2.B

3.D

4.C

5.B

6.C

7.B

8.C

9.D

10.B

11.B

12.B

13.D

14.A

15.D

16.A

17.D

18.電流；變強(qiáng)；變大；彈簧

19.摩擦

20.(1)拿掉紙盒后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察小車的位置并與原來的比較

(2)假設(shè)1

(3)②

21.(1)高溫

(2)當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，電路中只有R2,

22

此時(shí)電路的最大功率：P*=5==32VK；

(3)閉合

(4)圖丙中，只閉合Si時(shí)，電路中只有Ri,為低溫?fù)酰?/p>

10分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是：w==例Q-X10X60s=4800/。

K]oJz

22.(1)D

(2)電路中Rp與R串聯(lián)，當(dāng)1=220毫安=0.2安時(shí)，RP=15歐

U6V

3廠正方=30°

Rx=30歐-15歐=15歐

當(dāng)1=250毫安=0.25安，R忌=：==240

RP'=R-Rx=24歐-15歐=9歐

(3)A