2024年中考物理微專題練習電磁鐵、電磁繼電器含答案

內(nèi)容微專題：電磁鐵、電磁繼電器姓名日期_____月______日等第【方法技巧提煉】電磁鐵、電磁繼電器在生活中有著廣泛的應(yīng)用，自動控制就是其中一個重要方面，近年來，與此有關(guān)的考題也是層出不窮，解電磁鐵、電磁繼電器類的題目一般由以下四步組成：1、知道電磁鐵磁性強弱與電流大小有關(guān)，明確電磁繼電器的控制電路與工作電路是兩個獨立的電路；2、認清銜鐵被吸下、釋放時工作電路對應(yīng)的狀態(tài)，即各電阻的連接情況；3、能夠從題中限制性條件（如，最大電流）和相關(guān)坐標圖象中挖掘隱含信息；4、利用題目相關(guān)的力學或電學知識進行解題?！揪}精練精講】例題1：某宿舍樓一單元的幾家住戶為增強安全感．在單元樓梯口安裝了防盜門．如圖所示為單元防盜門門鎖的原理圖．各家住戶都安有一個控制開關(guān)S，用來控制門鎖，圖中只畫出了其中一家住戶的控制開關(guān)．該門鎖的工作過程是：樓上的人閉合控制開關(guān)S．門鎖上通電后的電磁鐵吸引卡入右側(cè)門上門扣中的銜鐵，銜鐵脫離門扣，門可打開．關(guān)于該門鎖．下列說法中正確的是（）①閉合開關(guān)后，電磁鐵的右端為S極；②閉合開關(guān)后，電磁鐵的右端為N極；③該單元的各住戶控制門鎖的開關(guān)是并聯(lián)的；④該單元的各住戶控制門鎖的開關(guān)是串聯(lián)的．A．①③ B．①④ C．②③D．②④例題2：小胖同學觀察到學校樓道里的消防應(yīng)急燈，平時燈是熄的，一旦停電，兩盞標有“36V”燈泡就會正常發(fā)光。如圖所示是小胖設(shè)計的四個電路，其中符合以上描述的消防應(yīng)急燈的電路是（

）例題3：醫(yī)生對病人進行腦部手術(shù)時，需要將體溫降至合適的溫度．準備手術(shù)之前，病人的心肺功能開始由心肺機取代，心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟博動，推動血液循環(huán)，如圖所示，將線圈a、b纏繞并固定在活塞一端，利用其與固定磁鐵之間的相對運動，帶動電動泵中的活塞，使血液定向流動；閥門K1、K2都只能單向開啟，反向則封閉管路．當線圈中的電流從a流向b時，線圈的左端為極，活塞將向運動，“動力泵”處于（填“抽血”或“送血”）狀態(tài)．例題4：如圖所示是一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)抓拍模擬器”的工作原理圖，光控開關(guān)接收到紅光時會自動閉合，壓敏電阻受到壓力時其阻值會變小。當紅燈亮后，且車輛壓到壓敏電阻上時，電磁鐵的磁性因電路中電流的改變而變（填“強”或“弱”），吸引銜鐵與觸點（填“1”或“2”）接觸，電控照相機工作，拍攝違規(guī)車輛。例題5：在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器擔負著信息采集的重要任務(wù)，可以實現(xiàn)“提醒”和“報警”功能．其中熱敏傳感器主要運用了熱敏電阻來測量溫度的變化．熱敏電阻主要是由材料制成的（選填“半導體”或“超導體”）．熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線如圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動報警線路圖，圖中a、b為兩個固定的金屬片，d為鐵片．為了使溫度過高時發(fā)送報警信息，開關(guān)c應(yīng)該接在處（選填“a”或“b”）．若使報警的最低溫度提高些，有效做法是______或。例題6：如圖是利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖．其中R是光敏電阻，光敏電阻的阻值R隨光照度的增強而減?。滋欤ㄟ^太陽能電池板與蓄電池回路將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在大容量蓄電池內(nèi)．傍晚，當光照度小于一定值時，通過蓄電池與LED回路，路燈開始工作．請用筆畫線將電路原理圖連接完整，使工作電路能正常工作（與觸點的接線只能接在靜觸點上，圖中已給出靜觸點D、E、F、G的四根引線；連線不能交叉）例題7：小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，如圖甲所示。圖乙是小明通過實驗測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線。(1)電磁繼電器中電磁鐵上端是

極（N/S）。(2)當溫度較低時，電磁鐵的磁性較

，觸點開關(guān)

（接通/斷開）。(3)電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V，電磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實驗測得當電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。若可變電阻器R2的電阻值設(shè)定為150Ω時，恒溫箱溫度可達到℃。當可變電阻器R2的電阻變大時，恒溫箱設(shè)定的溫度將變______（高/低）。(4)如果要使恒溫箱內(nèi)預設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90℃～150℃，可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種,你選擇(

)A．0～100Ω

B．0～200Ω

C．0～1000Ω

D．0～1500Ω(5)小明設(shè)計的這個控制電路，使用起來有不足之處，請你指出：。例題8：小明根據(jù)所學過的電學知識，想設(shè)計一個汽車超載自動報警電路．他查閱了相關(guān)資料了解到壓敏電阻是阻值隨壓力變化而變化的元件，并了解到壓敏電阻在生活中的一種應(yīng)用——壓力傳感器．壓力傳感器受到的壓力越大，輸出的電壓就越大．用它可以稱量汽車的重．某壓力傳感器輸出電壓與壓力的關(guān)系如下表：壓力/×105N01.22.43.64.86.0輸出電壓/V012345小明利用該壓力傳感器和電阻箱R′（最大電阻999.9Ω）及部分其它器材設(shè)計了圖甲所示的電路，閉合開關(guān)S，當線圈中電流大于或等于20mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合．已知繼電器線圈的電阻為25Ω，繼電器電路的電源電壓由傳感器的輸出電壓U提供．（假設(shè)U不受繼電器電路影響）（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，請在圖乙給定的坐標系中描繪出壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的圖像；（2）當壓力增加到一定程度時，電鈴報警，說明汽車超載，則圖甲中電鈴應(yīng)接在________（選填“A、B”或“C、D”）兩端；（3）小明希望壓力大于或等于2.4×105N時，啟動報警系統(tǒng)，則電阻箱R′的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)到多大？（4）要使該裝置報警，汽車的最小重力為多少？【課后鞏固訓練】1、如圖所示是拍攝機動車輛闖紅燈的工作原理示意圖。光控開關(guān)接收到紅燈發(fā)出的光會自動閉合，壓力開關(guān)受到機動車的壓力會閉合，攝像系統(tǒng)在電路接通時可自動拍攝違章車輛。下列有關(guān)說法正確是(

)A．只要光控開關(guān)接收到紅光，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝B．機動車只要駛過埋有壓力開關(guān)的路口，攝像系統(tǒng)就會自動拍攝C．只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時，攝像系統(tǒng)才會自動拍攝D．若將光控開關(guān)和壓力開關(guān)并聯(lián)，也能起到相同的作用2、如圖所示是汽車啟動裝置原理圖對于過一裝置及其工作特點，下列說法中不正確的是(

)A.旋轉(zhuǎn)鑰匙能使電磁鐵所在電路工作B.電磁鐵的工作電壓比電動機的工作電壓低C．電磁鐵通電時，上端是S極下端是N極D.電磁鐵通電時，吸引上方的銜鐵，使觸點A向右與B接觸3、小明去超市，當他站在電梯上時電梯運動較快，走下電梯后發(fā)現(xiàn)電梯運動會變慢．小明根據(jù)網(wǎng)絡(luò)搜索的圖所示電路（R是一個壓敏電阻），當人走下電梯后，壓敏電阻的阻值增大，則電磁鐵的磁性變（強/弱），銜鐵與觸點（1/2）接觸，電動機的轉(zhuǎn)速變（大/?。?、如圖所示是小利設(shè)計的一種限流器原理圖，當電流超過限制電流時，會自動切斷電路。（1）當電流超過限制電流時，銜鐵N被電磁鐵M吸引過去，勻質(zhì)的金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞O點轉(zhuǎn)動，電路斷開。剛轉(zhuǎn)動時，杠桿OA屬于杠桿。（2）若要把限流器接人家庭電路中，從安全用電角度考慮，應(yīng)該把它接在進戶線的線上。（3）調(diào)試時，電流尚未達到設(shè)計的限制電流，限流器已經(jīng)切斷電路。為達到設(shè)計要求，應(yīng)把滑動變阻器滑片P向移動。5、科技小組的同學們沒計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫：控制在一定范圍內(nèi)的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分．其中，R′為阻值可以調(diào)節(jié)的可變電阻．R為熱敏電阻（置于恒溫箱內(nèi)），其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，繼電器線圈電阻50歐姆．（1）如圖甲所示狀態(tài)，加熱器是否處于加熱狀態(tài)？（2）已知當控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到0.036A時，銜鐵會被釋放．當調(diào)節(jié)R′=350Ω時，恒溫箱內(nèi)可獲得最高溫度為100℃的“恒溫”．如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50℃的“恒溫”，則應(yīng)將R′的限值調(diào)為多大？（3）使用該恒溫箱，獲得最低溫度為50℃的“恒溫”與獲得最高溫度為100℃的“恒溫”，相比較哪一個的溫度波動范圍更?。繛槭裁?？6、如圖甲是小明制作的防盜報警裝置示意圖，其中工作電路電源電壓U1=6V，指示燈L的額定電壓UL=2．5V，定值電阻R0=350Ω；控制電路電源電壓U2=1．5V，磁敏電阻Rx的阻值隨其所處位置磁場強度的變化關(guān)系如圖乙所示，當窗戶分別處在軌道A、B、C處時，磁敏電阻Rx所處位置的磁場強度分別為a、b、c。閉合開關(guān)S1和S2后，當窗戶關(guān)閉時，指示燈亮，蜂鳴器不工作；當窗戶打開一定程度時，指示燈熄滅，蜂鳴器發(fā)出警報聲。（1）將窗戶移到A點時，窗戶關(guān)閉。閉合開關(guān)S1，指示燈L正常發(fā)光，求此時指示燈L消耗的電功率。（2）已知電磁鐵線圈中的電流達到3mA時，電磁鐵的銜鐵剛好被吸下，指示燈L熄滅，蜂鳴器開始報警。現(xiàn)移動滑動變阻器RP的滑片，使其接入電路的阻值為其最大阻值的2/3，當窗戶移至軌道B點位置時，蜂鳴器恰好開始報警。若要求窗戶移至軌道C點位置時才開始報警，此時能否通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值來實現(xiàn)？請通過計算加以說明。（電磁鐵線圈電阻忽略不計）8、閱讀短文，回答問題：干簧管是一種利用磁場信號來控制的線路開關(guān)器件，也叫磁控開關(guān)．常用的干簧管有單觸點和雙觸點兩種．如圖為單觸點干簧管的結(jié)構(gòu)示意圖．其外殼是一根密封的玻璃管，管中裝有兩個磁性材料制成的彈性簧片電板，還灌有一種惰性氣體．平時，玻璃管中的兩個磁簧片觸點部位是分開的（如圖甲）．當有磁性物質(zhì)靠近玻璃管時，在合適的磁場的作用下，管內(nèi)的兩個簧片的觸點部位被磁化成為異名磁極就會互相吸引接觸，簧片就會吸合在一起，使結(jié)點所接的電路連通（如圖乙）．外磁力消失后，兩個簧片由于本身的彈性而分開，線路就斷開．干簧管中的磁性材料是指鐵、鈷、鎳等能被磁鐵吸引的材料，它分為軟磁性材料和硬磁性材料兩種．軟磁性材料是指既容易被磁化而獲得磁性又很容易失去磁性的物質(zhì)．硬磁性材料是指不容易被磁化而獲得磁性，但一旦獲得磁性又很不容易失去的物質(zhì)．磁體周圍的磁性材料被磁化后的極性與放置在該處的小磁針的極性相似，如我們拿一根鐵棒的一端靠近或接觸磁鐵的N極時，這一端就會被磁化成S極，它的另一端則會被磁化成N極．雙觸點干簧管類似于單刀雙擲開關(guān)，它的工作原理是：沒有磁場時，簧片1與簧片2接通（如圖丙），當有外界磁力時，簧片1與簧片2的連接斷開，簧片1與簧片3觸點部位接通（如圖?。?，其中簧片1是公共端，簧片2是常閉接點，簧片3是常開接點．簧片中有一片是用只導電不導磁的材料做成．干簧管外繞上能產(chǎn)生磁場的線圈就成了干簧繼電器，當線圈通電后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分別被磁化成N極和S極而相互吸引，而接通被控電路．線圈斷電后，干簧片在本身的彈力作用下分開，將線路切斷．（1）單觸點干簧管中的磁簧片是用（選填“軟”或“硬”）磁性材料制成的．（2）單觸點干簧管在（選填“斷開”或“閉合