滬粵版初中九年級(jí)物理16-4電磁繼電器與自動(dòng)控制課件

第十六章電磁鐵與自動(dòng)控制16.4電磁繼電器與自動(dòng)控制知識(shí)點(diǎn)1電磁繼電器基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練1.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2023安徽黃山一模)下水井蓋的丟失給人們出行帶來(lái)了安全隱患。為提示路人注意安全,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,電路中利用一元硬幣代替鐵質(zhì)井蓋。關(guān)于此電路說(shuō)法正確的是(

)A.一元硬幣是絕緣體,相當(dāng)于控制電路的開(kāi)關(guān)B.電磁鐵通電時(shí),它的上端為S極C.“井蓋”丟失時(shí)電磁鐵有磁性,燈泡發(fā)光報(bào)警D.“井蓋”丟失時(shí)電磁鐵無(wú)磁性,燈泡發(fā)光報(bào)警D解析電路中能用一元硬幣代替鐵質(zhì)井蓋是因?yàn)閮烧叨紝?/p>

于導(dǎo)體,A錯(cuò)誤;電磁鐵通電時(shí),由安培定則可判斷出電磁鐵的

上端是N極,B錯(cuò)誤;“井蓋”丟失時(shí),控制電路開(kāi)路,電磁鐵斷

電失去磁性,銜鐵在彈簧的作用下離開(kāi)電磁鐵,動(dòng)觸點(diǎn)與上方

觸點(diǎn)接觸,使燈泡通電發(fā)光報(bào)警,C錯(cuò)誤,D正確。2.(跨學(xué)科·物理學(xué)與工程實(shí)踐)(2023江西吉安二中二模)如圖

所示為車(chē)庫(kù)積水自動(dòng)報(bào)警器原理圖,其核心是一電磁繼電

器。圖中A、B位置可以安裝電鈴或LED燈,要求車(chē)庫(kù)沒(méi)有積

水時(shí),LED燈亮,車(chē)庫(kù)有積水時(shí),電鈴響。電鈴應(yīng)該安裝在圖

中的

(選填“A”或“B”)位置;電磁繼電器實(shí)質(zhì)是

一種

(選填“用電器”或“開(kāi)關(guān)”)。B開(kāi)關(guān)解析生活用水是導(dǎo)體,當(dāng)車(chē)庫(kù)積水時(shí),接通左邊的控制電

路,電磁鐵有了磁性,吸下銜鐵,動(dòng)觸點(diǎn)向下移動(dòng),接通電鈴電

路報(bào)警。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,電鈴應(yīng)該安裝在圖中的B位置,電磁

繼電器實(shí)質(zhì)是一種開(kāi)關(guān)。知識(shí)點(diǎn)2用繼電器進(jìn)行自動(dòng)控制3.(教材變式·P20T3)如圖所示是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖。在汞溫度計(jì)里封入一段金屬絲,當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指示的溫度時(shí),報(bào)警燈亮,發(fā)出報(bào)警信號(hào)。關(guān)于它的工作原理分析不正確的是

(

)A.該裝置部分應(yīng)用了熱脹冷縮的原理B.B部件相當(dāng)于自動(dòng)斷合開(kāi)關(guān)C.汞是絕緣體D.若將電源A的正負(fù)極調(diào)換接入電路,自動(dòng)報(bào)警器仍能正常工作C解析當(dāng)溫度升高時(shí),溫度計(jì)中的汞受熱膨脹上升,與金屬絲

接觸后,電路接通,該裝置應(yīng)用了熱脹冷縮的原理,A正確;當(dāng)

溫度下降時(shí),溫度計(jì)中的汞會(huì)下降,與金屬絲斷開(kāi),電路不工

作,B部件相當(dāng)于自動(dòng)斷合開(kāi)關(guān),B正確;汞是金屬,是導(dǎo)體,C錯(cuò)

誤;若將電源A的正負(fù)極調(diào)換接入電路,當(dāng)電路接通時(shí),電磁鐵

仍有磁性,可以吸引銜鐵,自動(dòng)報(bào)警器仍能正常工作,D正確。能力提升全練4.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2023廣東深圳福田紅嶺中學(xué)三模,10,★★☆)樓道應(yīng)急照明燈在平常是處于熄滅狀態(tài)的,當(dāng)照明電路斷電時(shí),工作電路中標(biāo)有“36V”字樣的燈泡會(huì)正常發(fā)光。某小組設(shè)計(jì)了如下四個(gè)電路,符合設(shè)計(jì)要求的是

(

)B解析圖A中沒(méi)有停電(即220V的電路接通)時(shí),電磁鐵有磁

性,吸引銜鐵,使下面的一只燈泡發(fā)光,A錯(cuò)誤;圖B中沒(méi)有停電

時(shí),電磁鐵有磁性,吸引銜鐵,上面的兩只燈泡都不發(fā)光(即熄

滅);停電時(shí),銜鐵被彈簧拉起,上面兩只并聯(lián)的燈泡可以在36

V的電壓下正常發(fā)光,B正確;圖C中不管電磁鐵是否具有磁

性,該電路都是接通的,兩只燈泡都發(fā)光,C錯(cuò)誤;圖D中右側(cè)電

路的電源電壓為36V,而兩盞燈的額定電壓均為36V,要想在

照明電路停電時(shí),兩盞燈都能正常發(fā)光,則兩盞燈應(yīng)并聯(lián),而

圖D中兩盞燈串聯(lián),故都不能正常發(fā)光,D錯(cuò)誤。5.(2022山西中考,20,★★☆)創(chuàng)新小組的同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校食堂

設(shè)計(jì)了一個(gè)可自動(dòng)注水的儲(chǔ)水池。如圖是它的簡(jiǎn)化裝置圖,

電源電壓一定?？刂齐娐分?RN為壓敏電阻,其阻值隨壓力的

變化而變化,R0為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,當(dāng)池中水位上

升到一定高度時(shí),觸點(diǎn)分離,工作電路斷開(kāi),注水裝置自動(dòng)停

止注水,當(dāng)池中水位下降到一定位置時(shí),觸點(diǎn)連接,工作電路

接通,注水裝置自動(dòng)開(kāi)始注水。下列分析正確的是

(

)A.水位上升時(shí),電磁鐵磁性變?nèi)魾.水位上升時(shí),通過(guò)R0電流變小C.水位下降時(shí),R0的電功率變大D.水位下降時(shí),RN的阻值會(huì)變大答案

D解析控制電路中定值電阻R0與壓敏電阻RN串聯(lián);“池中水

位上升到一定高度時(shí),觸點(diǎn)分離,工作電路斷開(kāi)”說(shuō)明此時(shí)銜

鐵被吸引,動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)分離,電磁鐵磁性增強(qiáng),控制電路

中電流增大,通過(guò)R0的電流變大,A、B錯(cuò)誤;“池中水位下降

到一定位置時(shí),觸點(diǎn)連接,工作電路接通”說(shuō)明此時(shí)銜鐵被釋

放,動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接觸,電磁鐵磁性減弱,通過(guò)控制電路的

電流減小,通過(guò)R0的電流減小,電路中的總電阻增大,即RN的阻

值會(huì)變大,R0為定值電阻,由P=I2R可知,R0的電功率變小,C錯(cuò)

誤,D正確。6.(跨學(xué)科·體育與健康)(2023廣東清遠(yuǎn)模擬,13,★☆☆)如圖是小蔡同學(xué)設(shè)計(jì)的短跑比賽“搶跑判斷器”。電磁鐵是利用電流的

效應(yīng)工作的,其上端為

(選填“N”或“S”)極。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員蹲在起跑器上后,裁判員老師閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,發(fā)令指示燈亮,運(yùn)動(dòng)員搶跑后,R0所受壓力變小,電阻變小,電磁鐵將銜鐵吸下,搶跑指示燈

(選填“L1”或“L2”)亮,則判定該運(yùn)動(dòng)員搶跑。磁NL2解析電磁鐵通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)無(wú)磁性,利用電流的磁效

應(yīng)工作;圖中電流從電磁鐵的上端流入,下端流出,根據(jù)安培

定則可知,電磁鐵的上端為N極;工作人員閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,發(fā)

令指示燈L1亮,運(yùn)動(dòng)員搶跑后,R0所受壓力變小,電阻變小,根

據(jù)歐姆定律可知控制電路中的電流變大,電磁鐵的磁性增強(qiáng),

將銜鐵吸下,燈L2所在電路接通,則搶跑指示燈L2亮。素養(yǎng)探究全練7.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)小華設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)記錄器”,用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛闖紅燈時(shí)進(jìn)行拍照記錄。電路原理如圖甲所示,控制電路中的光控開(kāi)關(guān)在接收到紅光照射時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合,否則處于斷開(kāi)狀態(tài)。壓敏電阻安裝在車(chē)輛停止線(xiàn)外,電阻大小會(huì)隨著所受壓力的變化而變化,變化規(guī)律如圖乙所示。繼電器線(xiàn)圈電阻為10Ω,通過(guò)的電流達(dá)到0.06A時(shí)銜鐵被吸引?？刂齐娐冯娫措妷簽?V。(g取10N/kg)(1)電磁繼電器是利用電流

效應(yīng)工作的;當(dāng)記錄器拍攝闖紅燈的機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí),工作電路中的指示燈將

(選填“發(fā)光”或“熄滅”)。磁熄滅(2)由甲、乙兩圖可知,當(dāng)壓力增大時(shí),控制電路的電流將

(選填“增大”“減小”或“不變”),繼電器的磁性將

(選填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。(3)小華分析發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)車(chē)輛質(zhì)量大于或等于

時(shí),車(chē)輛闖紅燈,該記錄器才能拍照記錄。若要使質(zhì)量小一些的汽車(chē)闖紅燈時(shí),該記錄器也能夠拍照記錄,改進(jìn)措施是

。增大增強(qiáng)400kg提高電源電壓(或增加線(xiàn)圈匝數(shù))解析

(1)光控開(kāi)關(guān)閉合,電路中有電流,電磁鐵有磁性,將吸

引銜鐵,所以電磁繼電器利用了電流的磁效應(yīng)。當(dāng)記錄器拍

攝闖紅燈的機(jī)動(dòng)車(chē)時(shí),電磁鐵將銜鐵吸下,記錄器所在的電路

接通,指示燈所在的電路斷開(kāi),工作電路中的指示燈將熄滅。

(2)分析圖像發(fā)現(xiàn):當(dāng)壓力增大時(shí),壓敏電阻阻值減小,根據(jù)歐

姆定律,電路中電流增大,電磁鐵的磁性增強(qiáng)。(3)通過(guò)的電

流達(dá)到0.06A時(shí)銜鐵被吸引,此時(shí)電路中的總電阻R=

=

=100Ω,壓敏電阻的阻值應(yīng)為R壓=100Ω-10Ω=90Ω。由圖乙知,此時(shí)壓敏電阻所