中考物理34 電磁繼電器中考問題（原卷版）

專題34電磁繼電器問題

L電磁繼電器：電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置.

電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān).

2.電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成，其工作電路由低壓控制電

路和高壓工作電路組成.

低壓控制電路高壓工作電路低壓控制電路高壓工作電路

3.電磁繼電器作用：實質(zhì)上是一個利用電磁鐵來控制電路的開關(guān)。它的作用可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，利用低電

壓、弱電流來控制高電壓、強(qiáng)電流.還可實現(xiàn)自動控制.

例題解析與對點(diǎn)練習(xí)

【例題】(2019四川內(nèi)江)如圖甲所示，是某科技小組的同學(xué)們設(shè)計的恒溫箱電路圖，它包括工

作電路和控制電路兩部分，用于獲得高于室溫、控制在定范圍內(nèi)的“恒溫”.工作電路中的

加熱器正常工作時的電功率為LOkW;控制電路中的電阻R'為滑動變阻器，R為置于恒溫箱

內(nèi)的熱敏電阻，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，繼電器的電阻R。為10().當(dāng)控制

電路的電流達(dá)到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當(dāng)控制電路中的電流減小到0.024A時，

銜鐵被釋放，貝小

(1)正常工作時，加熱器的電阻值是多少？

(2)當(dāng)滑動變阻器R為390。時，恒溫箱內(nèi)可獲得的最高溫度為150℃,如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制

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在最低溫度為50℃那么，R'的阻值為多大?

【對點(diǎn)練習(xí)】某電熱水器具有加熱和保溫功能，其工作原理如圖甲所示.其中控制電路中的電磁鐵線圈電

阻不計，R為熱敏電阻，熱敏電阻中允許通過的最大電流Ig=15mA,其阻值R隨溫度變化的規(guī)律圖象如圖

乙所示，電源電壓U恒為6V,當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I>8mA時，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點(diǎn)

a、b接觸，加熱電路接通：當(dāng)電磁鐵線圈中的電流IW8mA時，繼電器上方觸點(diǎn)C接觸，保溫電路接通，熱

敏電阻R和工作電路中的三只電阻絲RCR2、R3,均置于儲水箱中，U2=220V,加熱時的功率P加熱一2200W,

保溫時的功率P保溫=IlOW,加熱效率η=90%,R2=2R1,水的比熱容,C水=4.2*K)3J/(kg?°C),水箱內(nèi)

最低溫度為0℃.

(1)為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻RO的阻值至少為多大？若Ro為該值，試求熱水器剛開始保溫時水

的溫度.

(2)電阻絲Ri、R2,R3的阻值分別為多少歐姆?

(3)該熱水器在加熱狀態(tài)下，將44kg、20℃的水加熱到50°C需要多少時間？

乙

專題點(diǎn)對點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練

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一、填空題

L（2020湖北武漢）如圖所示是一種溫度自動報警器的原理圖.制作水銀溫度計時，在玻璃管的兩端分別

封入一段金屬絲.電池的兩極分別與金屬絲相連，當(dāng)溫度達(dá)到與電池正極相連的金屬絲下端所指的溫度時,

電鈴就響起來，發(fā)出報警信號下列說法正確的是（）

A.溫度計中的水銀是絕緣體

B.電鈴響時，電磁鐵右端是N極

C.溫度降低到74℃以下，電鈴響

D.電鈴響且滑片P向左移動時，電磁鐵磁性減弱

二、填空題

2.（2020湖南岳陽）圖中為生活中常見的電熨斗，圖乙為其結(jié)構(gòu)圖，圖乙中的雙金屬片是把長和寬都相同

的銅片和鐵片緊密釧合在一起做成的.常溫時圖中的兩觸點(diǎn)相接觸，受熱時由于銅片膨脹比鐵片明顯，雙

金屬片會向（選填“銅片”或“鐵片”）一側(cè)彎曲，且彎曲程度隨溫度的升高而增大.當(dāng)金屬底板的

溫度達(dá)到設(shè)定的溫度時，由于雙金屬片的彎曲而使圖中的兩觸點(diǎn)分離，切斷工作電路.用該熨斗熨燙絲織

衣物時，需將設(shè)定的溫度調(diào)低，調(diào)溫旋鈕上的升降螺絲應(yīng)______（選填“向上”或“向下”）調(diào)節(jié).

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3.小明同學(xué)利用電磁繼電器設(shè)計了一個自動恒溫加熱魚缸，如圖所示，力為一段軟導(dǎo)線，8為一個小型電熱

器，其銘牌如圖所示.該裝置應(yīng)選用插有金屬絲的（選填“酒精”“煤油”或“水銀”）溫度計，

能使魚缸中的水溫大致保持在℃,電磁鐵上端的磁極是（選填或"'）。該裝置某次

連續(xù)正常工作半小時，可使魚缸中20Ag水的溫度最高升高℃.

HYBG500黝口麻S

220VIlOW50Hz

4.如圖是一個溫度自動報警器的工作原理電路圖.當(dāng)控制電路中有電流通過時，電磁鐵左端為一極.

在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時，電鈴沒有報警.經(jīng)檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是

因為（任寫一種）導(dǎo)致工作電路沒有接通.

電源

5.圖甲為熱敏電阻的R-t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和電磁繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路（U

為恒壓電源），繼電器線圈的電阻為1500,圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源，當(dāng)線圈中的電流大于

或等于20mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止工作，實現(xiàn)溫控.

（1）恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在（選填"A、B”或“C、D”）端

（2）要實現(xiàn)對50℃-IO（TC之間任一溫度的控制，該裝置恒壓電源U至少為V.若恒壓電源U為6V,

則滑動變阻器R'的最大阻值至少為Ω.

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6.如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖.水位到達(dá)金屬塊A之后，（選填“紅”或“綠”）燈亮;

當(dāng)綠燈亮?xí)r電磁鐵（選填“有”或“無”）磁性.

三、作圖題7.（2019湖北隨州）隨州市鄉(xiāng)村振興計劃穩(wěn)步推進(jìn)，大棚蔬菜種植給農(nóng)民帶來可喜收入.劉大

爺家大棚溫度監(jiān)控電路如圖所示，棚內(nèi)溫度正常時“溫控開關(guān)”處于斷開狀態(tài)，綠燈亮；棚內(nèi)溫度不正常

時“溫控開關(guān)”處于閉合狀態(tài)，電磁鐵通電工作，電鈴響紅燈亮.劉大爺使用中發(fā)現(xiàn)電鈴和紅燈只要拆卸

掉任意一個，另一個也“沒有電”。在圖中畫幾匝電磁鐵的繞線并將綠燈、紅燈、電鈴接入電路.

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四、綜合應(yīng)用題

8.（2019內(nèi)蒙古巴彥淖爾市）如圖所示是某溫控裝置的簡化電路圖，工作電路由電壓為220V的電源和阻

值R=88C的電熱絲組成；控制電路由電源、電磁鐵（線圈電阻R0=20。）、開關(guān)、滑動變阻器Rz（取值范

圍0~80Q）和熱敏電阻Rl組成；R阻值隨溫度變化的關(guān)系如下表所示，當(dāng)控制電路電流lN50mA時，銜

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鐵被吸合切斷工作電路；當(dāng)控制電路電流IW40mA時，銜鐵被釋放接通工作電路.

溫度/℃90806660504640363534

R1Zfl102040507080IOO120130150

(1)工作電路正常工作時，R在Imin內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？

(2)當(dāng)溫度為60℃,滑動變阻器Rz=50。時，銜鐵恰好被吸合，控制電路的電源電壓是多少?

(3)若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的溫度最大范圍是多少？

(4)要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些，請分析說明如何改變R2的阻值.

9.(2020寧波模擬)為響應(yīng)寧波市政府提出的“創(chuàng)建海綿型城市”的號召，小科設(shè)計了如圖所示的市政自

動排水裝置模型，控制電路由電壓為12V、最大容量為IOOAh的蓄電池供電，蓄電用“發(fā)電玻璃”制成的

太陽能電板充電.凡為定值電阻，/?為壓敏電阻，壓敏電阻通過杠桿月及?與圓柱形浮體相連，AB-.BO=A-.

1,壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關(guān)系如下表.(壓板、杠桿和硬質(zhì)連桿的質(zhì)量及電磁鐵線圈電阻忽略不計,

所用綠燈、紅燈及排水泵的額定電壓均為220V)

壓敏電阻受到的壓力F/N60120180240300360420480

壓敏電阻R阻值/。500360260180120806555…

按照設(shè)計要求，當(dāng)水位上升到浮體剛好全部浸水中時，壓敏電阻受到壓力為360N,通過電磁鐵線圈的電流

為IOOmA,排水泵啟動；當(dāng)水位回落到浮體只有:體積浸入水中時，杠桿月8。仍處于水平位置，線圈中電

流為30mA,排水泵停止工作，則小科應(yīng)選擇重力為多大的浮體？

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10.(2019廣西北部灣)圖甲是溫度自動報警器.控制電路中，電源電壓U控=5V,熱敏電阻R2的阻值與溫

度的關(guān)系如圖20乙所示；工作電路中，燈泡L標(biāo)有“9V0.3A”的字樣，R為電子嗡鳴器，它的電流達(dá)到

某一固定值時就會發(fā)聲報警，其阻值R,=10Q0在R2溫度為20。C的情況下，小明依次進(jìn)行如下操作：閉合

開關(guān)Sl和S2,燈泡L恰好正常發(fā)光，此時R。的電功率為P。；將Rl的滑片調(diào)到最左端時，繼電器的銜鐵剛

好被吸下，使動觸點(diǎn)與下方靜觸點(diǎn)接觸；調(diào)節(jié)R3的滑片，當(dāng)R3與Ra的電壓之比U3：口=4：1時，電子嗡鳴

器恰好能發(fā)聲，此時R。的電功率為P(J,:Po=4:9.已知電源電壓、燈絲電阻都不變，線圈電阻忽略不

計.求：

(1)燈泡L的額定功率；

(2)當(dāng)銜鐵剛好被吸下時，控制電路的電流；

(3)將報警溫度設(shè)為50。C時，Rl接入電路的阻值;

(4)工作電路的電源電壓Uχ.

IL(2020湖北孝感)如圖所示電路，是某學(xué)校樓道自動控制照明系統(tǒng)，已知控制電路電源電壓U=4.5V,

電磁繼電器線圈電阻R∣=5Q,滑動變阻器R2最大阻值25C.R,是一光敏電阻，其阻值隨“光照度E”的增

大而減小，且成反比，其具體關(guān)系如下表所示(光照度E的單位是：勒克斯，符號Lx；光越強(qiáng)，光照度越

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大).當(dāng)線圈中電流減小至h=9OmA時，電磁繼電器銜鐵被彈簧拉起，啟動照明系統(tǒng)，利用該裝置可以實現(xiàn)

當(dāng)光照度低至某一設(shè)定值E。時，照明系統(tǒng)內(nèi)照明燈自動工作.

(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)寫出光敏電阻的阻值R3與光照度E的函數(shù)關(guān)系式.

光照度E/lx0.511.522.53

光敏電阻Rm阻值/Q603020151210

(2)閉合開關(guān)，把滑片移到最右端(b端)，求照明系統(tǒng)啟動時的光照度Eo是多少？如果光照度E為2Lx

時并保持Imin不變，這段時間內(nèi)Rz消耗的電能是多少？

USRiR-

12.(2019內(nèi)蒙古巴彥淖爾)如圖所示是某溫控裝置的簡化電路圖，工作電路由電壓為220V