專題1.3 電磁鐵的應(yīng)用（解析版）

2020年浙教版八年級(jí)下科學(xué)同步學(xué)習(xí)精講精練第1章電與磁1.3電磁鐵的應(yīng)用目錄 1 1 2 3 6一、電磁繼電器1.實(shí)質(zhì)電磁繼電器是由電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種自動(dòng)開關(guān)。2.主要結(jié)構(gòu)(如圖甲所示)由電磁鐵(A)銜鐵(B)彈簧(C)觸點(diǎn)(D)等組成。接線時(shí)注意電磁鐵應(yīng)和低壓電源、開關(guān)連接成控制電路；用電器、高壓電源和電磁繼電器的觸點(diǎn)構(gòu)成工作電路，不可接錯(cuò)。3.工作原理如圖甲所示斷開控制電路(低壓電源)的開關(guān)，在彈簧C的作用下，銜鐵B右端向上，動(dòng)觸點(diǎn)D與上方的觸點(diǎn)接觸，把工作電路(高壓電源)中的紅燈接通，而與下方的綠燈和電動(dòng)機(jī)斷開，此時(shí)紅燈亮，綠燈滅，電動(dòng)機(jī)也不工作；如圖乙所示閉合控制電路(低壓電源)的開關(guān)，此時(shí)電磁鐵有磁性，把銜鐵B向下吸，動(dòng)觸點(diǎn)D與下方的觸點(diǎn)接觸，把工作電路(高壓電源)中的綠燈和電動(dòng)機(jī)接通，而與上方的紅燈斷開，此時(shí)紅燈滅，綠燈亮，電動(dòng)機(jī)工作。4.作用(1)實(shí)現(xiàn)低電壓、弱電流來(lái)控制高電壓、強(qiáng)電流，有利于保障人的安全；(2)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和生產(chǎn)自動(dòng)化，提高工作效率。二、電磁鐵的其他應(yīng)用1.磁懸浮列車?yán)密壍郎系膹?qiáng)電磁鐵對(duì)列車上的電磁鐵之間的排斥或吸引作用而懸浮起來(lái)，使列車與軌道分離，消除了列車與軌道間的摩擦。因此磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)阻力很小，運(yùn)行速度很快。2信息的磁記錄利用磁性材料的磁化，記錄語(yǔ)言、音樂(lè)、圖像、數(shù)據(jù)等信息，應(yīng)用廣泛。如錄像帶、移動(dòng)硬盤、U盤、各式銀行卡等。以移動(dòng)硬盤為例，它主要由磁記錄盤片(表面涂有磁性顆粒)、讀寫磁頭(實(shí)質(zhì)是電磁鐵)等組成。其存入數(shù)據(jù)的流程如下所示：3.電話工作原理：聲音振動(dòng)→電流的變化→聲音振動(dòng)。當(dāng)人們對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜片忽緊忽松地壓迫碳粒，使盒內(nèi)碳粒電阻發(fā)生變化，流過(guò)碳粒的電流就相應(yīng)地發(fā)生變化，形成隨聲音變化的電流信號(hào)。當(dāng)從話筒傳來(lái)按照聲音的振動(dòng)而強(qiáng)弱變化的電流信號(hào)時(shí)，聽筒內(nèi)的電磁鐵對(duì)薄鐵片的吸引力也發(fā)生了強(qiáng)弱不同的變化，使薄鐵片振動(dòng)起來(lái)，產(chǎn)生了和對(duì)方說(shuō)話聲音一致的聲音信號(hào)?？挤☉?yīng)用電磁繼電駛設(shè)計(jì)電路在應(yīng)用電磁繼電器設(shè)計(jì)電路時(shí)，一般按下面的步驟進(jìn)行：（1）明確設(shè)計(jì)的要求和對(duì)象。（2）分別對(duì)控制電路和工作電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。①對(duì)控制電路的設(shè)計(jì)：控制電路接通(可以是人為接通，也可以是外界條件變化使之自動(dòng)接通)銜鐵是被電磁鐵吸下還是被彈簧拉起。②對(duì)工作電路的設(shè)計(jì)：a.與銜鐵固定在一起的動(dòng)觸點(diǎn)如何“動(dòng)作”(是與靜觸點(diǎn)接通還是斷開)。b.由于動(dòng)觸點(diǎn)的“動(dòng)作”，工作電路是被接通還是被斷開；c.工作電路接通或斷開時(shí)，哪些用電器工作，哪些用電器停止工作?！纠空?qǐng)你在圖甲上用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接好，使開關(guān)閉合后電鈴能不斷發(fā)聲。【答案】如圖乙所示。【解析】電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無(wú)磁性，電鈴就是利用電磁鐵的這個(gè)特性工作的；通電時(shí)，電磁鐵吸引銜鐵，小錘打擊鈴?fù)氚l(fā)出聲音，同時(shí)銜鐵與螺釘分離，小錘被彈回，電路重新接通，不斷重復(fù)上面的過(guò)程，電鈴持續(xù)發(fā)聲。【?？?】電磁繼電器的原理【例1】(衡陽(yáng)中考)在圖中的自動(dòng)控制電路中，當(dāng)控制電路的開關(guān)S閉合時(shí)，工作電路的情況是()。A.燈不亮，電鈴響B(tài).燈不亮，電鈴不響C.燈亮，電鈴不響D.燈亮，電鈴響【答案】A【解析】當(dāng)控制電路的開關(guān)S閉合時(shí)，控制電路中有電流，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，動(dòng)觸頭和下面電路接通，電鈴工作，和上面的電路斷開，所以燈不亮?！纠?】（日照中考）電梯設(shè)置有超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示，R為保護(hù)電阻，壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小。下列說(shuō)法正確的是()。A.控制電路接通后，電磁鐵的上端為N極B.電梯正常運(yùn)行時(shí)K與B接觸C.超載時(shí)電磁鐵磁性增大D.處于圖示位置時(shí)電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引力大約是彈簧彈力的3倍【答案】C【解析】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)電磁鐵和電磁繼電器的原理、磁性強(qiáng)弱的影響因素、安培定則和杠桿平衡條件的理解和掌握，知識(shí)點(diǎn)較多，但都是基礎(chǔ)性題目。工作時(shí)，電流從電磁鐵的下面導(dǎo)線流入，利用安培定則判斷出電磁鐵的上端為S極，下端為N極，故A錯(cuò)誤；正常情況下(未超載時(shí))，銜鐵被彈簧拉起，K與靜觸點(diǎn)A接觸，故B錯(cuò)誤；超載時(shí)，隨著壓力的增大，壓敏電阻的阻值隨著減小，電路中的電流逐漸增大，電磁鐵的磁性逐漸增強(qiáng)，故C正確；可以把銜鐵看成是一個(gè)杠桿，處于圖示位置時(shí)，電磁鐵對(duì)銜鐵的吸引力的力臂是彈簧彈力力臂的3倍，由杠桿的平衡條件可知，電磁鐵對(duì)所銜鐵的吸引力大約是彈簧彈力的1/3，故D錯(cuò)誤?！境？?】電磁鐵的應(yīng)用【例3】（廣東中考）如圖①所示，2018年5月23日中央新聞報(bào)道，我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的新型磁懸浮列車工程樣車運(yùn)行試驗(yàn)取得成功，時(shí)速可達(dá)160公里以上，列車由于車體與軌道不接觸、無(wú)摩擦，具有噪音低損耗小、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“零高度飛行器”。這種兼具高速與中低速磁浮交通優(yōu)點(diǎn)的新型磁懸浮列車將為我國(guó)城市間提供一種方便快捷的綠色軌道交通工具。(1)磁懸浮列車是在車廂底部和軌道上分別安裝了磁體，并使它們的同名磁極相互，車體與軌道不接觸，無(wú)摩擦，列車能夠在軌道上方幾厘米的高度上飛馳，避免了來(lái)自車輪與軌道之間的摩擦。(2)如圖②所示，列車站臺(tái)設(shè)計(jì)成中間高兩邊低的原因是：進(jìn)站時(shí)列車由于要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沖上站臺(tái)；從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)列車出站時(shí)從高度較高的地方下行，它的不用消耗過(guò)多的電能或化學(xué)能等能量。(3)如圖③所示，當(dāng)列車進(jìn)站時(shí)，乘客必須站在站臺(tái)和黃色線以外的位置候車才安全的原因是。(4)小張乘坐列車時(shí)看見兩旁的房屋迅速向東退去，則列車相對(duì)于地面正在向行駛。【答案】(1)排斥(2)慣性重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能(3)流速大的地方壓強(qiáng)小(4)西【解析】本題考查了磁懸浮列車的工作原理和特點(diǎn)、慣性，流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性，體現(xiàn)了物理源于生活，應(yīng)用于生活。(1)磁體間的相互作用規(guī)律是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；磁懸浮列車是在車廂和鐵軌上分別安放磁體，由于它們的同名磁極相互排斥，從而使得接觸面彼此分離，達(dá)到了減小車輪與軌道之間摩擦力的目的；(2)慣性是物質(zhì)的固有屬性，物體由于被抬高而具有重力勢(shì)能，勢(shì)能與動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化；進(jìn)站時(shí)列車由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沖上站臺(tái)；從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)列車出站時(shí)從高度較高的地方下行，它的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，不用消耗過(guò)多的電能或化學(xué)能等能量。(3)液體或氣體流速大的地方壓強(qiáng)小，當(dāng)列車進(jìn)站時(shí)，靠近車的地方，流速大壓強(qiáng)小，容易把乘客吸到車旁，造成危險(xiǎn)，故乘客必須站在站臺(tái)和黃色線以外的安全位置候車；(4)運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的；看被研究的物體與參照物之間的相對(duì)位置是否發(fā)生了改變，如果發(fā)生改變，則物體是運(yùn)動(dòng)的；如果未發(fā)生變化，則物體是靜止的。小張乘坐列車時(shí)看見兩旁的房屋迅速向東退去，即房屋是向東運(yùn)動(dòng)的，這是以列車(或小張)為參照物；如果以地面為參照物，則列車正在向西運(yùn)動(dòng)?！军c(diǎn)撥】本題結(jié)合科技產(chǎn)品考查相關(guān)的物理知識(shí)，注重了物理知識(shí)的運(yùn)用，體現(xiàn)了物理和科技的聯(lián)系?！境？?】電磁繼電器控制電路分析【例4】（呼倫貝爾中考）下井水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，夏銘設(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)井蓋是因?yàn)閮烧叨紝儆冢ㄌ睢敖^緣體”或“導(dǎo)體”）。當(dāng)井蓋丟失時(shí)，燈泡發(fā)光報(bào)警；當(dāng)電磁鐵的線圈中有電流通過(guò)時(shí)，繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)與(填“上”或“下”)靜觸點(diǎn)接觸，電磁鐵的上端是極?！敬鸢浮繉?dǎo)體下N【解析】本題主要考查電磁繼電器電路在實(shí)際生活中的應(yīng)用分析。電路中利用一元硬幣代替鐵質(zhì)井蓋是因?yàn)閮烧叨际怯脕?lái)導(dǎo)電的。當(dāng)井蓋丟失時(shí)，燈泡發(fā)光報(bào)警；當(dāng)電磁鐵的線圈中有電流通過(guò)時(shí)，繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)與下靜觸點(diǎn)接觸，燈泡不發(fā)光，表明沒(méi)有危險(xiǎn)；由安培定則可判斷出線圈的上端的極性是N極?！疽族e(cuò)】電磁繼電器是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種自動(dòng)開關(guān)?！痉椒记伞糠治鲭姶爬^電器工作原理的步驟(1)低壓控制電路的觸點(diǎn)“動(dòng)作”(改變電路連接方式)之前，分析控制電路和工作電路的各個(gè)觸點(diǎn)是怎么連接的，電磁鐵線圈中有無(wú)電流，工作電路處于什么狀態(tài)。(2)找出是什么原因引起控制電路“動(dòng)作”。(3)控制電路“動(dòng)作”以后，控制電路和工作電路的各個(gè)觸點(diǎn)的連接的方式發(fā)生了什么變化，使電磁鐵線圈所在的電路是接通還是斷開，工作電路處于什么狀態(tài)，導(dǎo)致什么結(jié)果。1.下列用電器中，不屬于電磁鐵的應(yīng)用的是（）A.電鈴B.電爐C.電磁起重機(jī)D.電磁繼電器【答案】B解析：生活中應(yīng)用電磁鐵常見的有電鈴、電磁起重機(jī)、電話、電磁繼電器、磁懸浮列車等.2．電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是()A．它的磁性非常強(qiáng)B．它能長(zhǎng)時(shí)間保持磁性C．它不需要消耗電能D．它的磁性有無(wú)、強(qiáng)弱和磁極的方向都可以改變【答案】D【解析】電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是磁性有無(wú)、強(qiáng)弱和磁極的方向都可以改變。3．關(guān)于電磁鐵，下列說(shuō)法正確的是()A．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟通過(guò)它的電流強(qiáng)弱無(wú)關(guān)B．電磁鐵中電流方向改變，其磁性強(qiáng)弱也改變C．在相同通電螺線管中，加銅芯比加鐵芯磁性弱D．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)【答案】C【解析】電磁鐵中電流方向改變，則其磁極也改變，磁性強(qiáng)弱和電流大小和線圈匝數(shù)有關(guān)。4.下列功能中，電磁繼電器不能完成的是（）A.控制電路中電流的連續(xù)變化B.控制電路中電流的有無(wú)C.利用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流D.遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制與操作【答案】A解析：電磁繼電器是由電磁鐵控制的開關(guān)，不能控制電流的連續(xù)變化.5.(湖州中考)近期，我國(guó)南方各地普降暴雨，城市內(nèi)澇給人們生活帶來(lái)很大影響.小明設(shè)計(jì)了一種利用電磁繼電器來(lái)自動(dòng)控制抽水機(jī)工作的電路：當(dāng)水位在安全位置以下時(shí)綠燈亮，抽水機(jī)不工作；當(dāng)水位到達(dá)安全位置上限時(shí)紅燈亮，抽水機(jī)開始工作.如圖所示是小明還未連接完成的電路，小明接下去的電路連接應(yīng)該是（）A.M接A，N接BB.M接B，N接DC.M接B，N接CD.M接A，N接D【答案】B【解析】根據(jù)題意可知兩燈并聯(lián)連接，要使得電路工作必須電路為閉合電路，故連接如圖所示，由此可知M接B，N接D符合要求，故B正確。6.磁懸浮列車是利用同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的原理將列車托起，使其浮在軌道上方，從而可以高速行駛.其可以高速行駛的原因是（）A.減小了列車的慣性B.減小了列車的重力C.減小了列車受到的空氣阻力D.減小了列車與軌道間的摩擦【答案】D【解析】磁懸浮列車是用強(qiáng)磁場(chǎng)將列車微微托起，使其浮在軌道上方，從而可以高速行駛，其可以高速行駛的原因是使接觸面分離，從而減小了摩擦。7.小王利用光敏電阻受到光照時(shí)電阻變小的特性，設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的自動(dòng)控制電路，要求光暗時(shí)燈亮，光亮?xí)r燈滅.在實(shí)際調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈始終亮著，而光敏電阻和其他電路元件都正常.下列調(diào)節(jié)能使控制電路達(dá)到要求的是（）A.減少螺線管線圈的匝數(shù)B.抽出螺線管中的鐵芯C.滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)D.減小控制電路電源電壓【答案】C解析：本題結(jié)合電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素以及電磁繼電器的工作原理進(jìn)行綜合考查，而且是逆向考查.要求光暗時(shí)燈亮，光亮?xí)r燈滅，而在實(shí)際調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈始終亮著，說(shuō)明電磁鐵的磁性太弱，無(wú)法將銜鐵吸下，故要減小電阻來(lái)增大電流.8.如圖所示是某同學(xué)連接的電鈴電路，開關(guān)閉合后，電路中始終有電流，但電鈴只響一聲就不再響了，原因是（）A.電磁鐵始終沒(méi)有磁性B.銜鐵沒(méi)有向下運(yùn)動(dòng)C.銜鐵一直被磁鐵吸著不能回彈D.電池正、負(fù)極接反了【答案】C解析：若電路中始終有電流，則電磁鐵就一直具有磁性，導(dǎo)致銜鐵一直被電磁鐵吸引，不能彈回去，因此電鈴響一聲就不再響了.9.(武漢中考)如圖所示是一種水位自動(dòng)報(bào)警器的原理圖.水位沒(méi)有達(dá)到金屬塊A時(shí)，燈亮；水位達(dá)到金屬塊A時(shí)，由于一般的水是，燈亮.【答案】L1導(dǎo)體L2解析：當(dāng)水位下降沒(méi)有達(dá)到金屬塊A時(shí)，使控制電路斷開，電磁鐵失去磁性，彈簧拉著銜鐵使動(dòng)觸點(diǎn)與上面的靜觸點(diǎn)接觸，工作電路接通，則燈L1亮.當(dāng)水位上漲時(shí)，水與金屬塊A接觸，由于水是導(dǎo)體，使控制電路接通，電磁鐵吸引銜鐵，使動(dòng)觸點(diǎn)與下面的靜觸點(diǎn)接觸，工作電路接通，則燈L2發(fā)光.10.現(xiàn)有低壓紅色燈泡、電磁繼電器、低壓電源各一個(gè)，導(dǎo)線若干，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)車床工作安全指示電路.要求：車床工作時(shí)，車床電動(dòng)機(jī)(利用高壓電源)轉(zhuǎn)動(dòng)，紅燈亮；車床停止工作時(shí)，車床電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，紅燈熄滅.試將圖中的元件連接成電路，并說(shuō)明它的工作原理.答圖答案：如圖所示.工作原理：開關(guān)閉合，電路中有電流，紅燈亮，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵使動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)接觸，車床電動(dòng)機(jī)電路閉合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；開關(guān)斷開，電路中無(wú)電流，紅燈熄滅，電磁鐵無(wú)磁性，釋放銜鐵使動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)分開，車床電動(dòng)機(jī)電路斷開，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng).【解析】見答案分析。1.如圖所示的四個(gè)選項(xiàng)中，應(yīng)用到電磁鐵的是（）【答案】C解析：測(cè)電筆是用來(lái)辨別家庭電路中火線與零線的儀器，沒(méi)有應(yīng)用到電磁鐵，A不合題意；滑動(dòng)變阻器通過(guò)改變接入電路中的電阻絲的長(zhǎng)短來(lái)改變電阻，沒(méi)有應(yīng)用到電磁鐵，B不合題意；電磁起重機(jī)利用電磁鐵來(lái)進(jìn)行工作，可將很重的磁性物體提起，在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，C符合題意；節(jié)能型日光燈工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為光能，沒(méi)有應(yīng)用到電磁鐵，D不合題意，故選C.2.在晝夜明燈的地下停車場(chǎng)，駕駛員根據(jù)車位入口上方的紅綠燈入停。如圖所示是小吳設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制電路圖，將光控開關(guān)(遮光時(shí)開關(guān)閉合)裝在每個(gè)車位地面中央，紅綠燈裝在車位入口上方。當(dāng)車位未停車時(shí)綠燈亮，當(dāng)車位已停車時(shí)紅燈亮，則圖中L1、L2()A．都是紅燈B．都是綠燈C．分別是紅燈、綠燈D．分別是綠燈、紅燈【答案】D[解析]由題知當(dāng)車位已停車時(shí)，光控開關(guān)被遮光而閉合，由圖可知，此時(shí)左側(cè)控制電路連通，電磁繼電器中的電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸下銜鐵，L2燈泡所在支路被接通，所以L2為紅燈；當(dāng)車位未停車時(shí)，光控開關(guān)有光照而斷開，電磁鐵無(wú)磁性，彈簧將銜鐵拉起，L1所在支路接通而發(fā)光，所以L1為綠燈。3．城市下水道井蓋丟失導(dǎo)致行人墜入下水道的悲劇時(shí)有發(fā)生，令人痛心。為此，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種警示電路：在井口安裝一環(huán)形燈L，井蓋相當(dāng)于開關(guān)S，正常情況下(S閉合)，燈L不亮；一旦井蓋丟失(S斷開)，燈L立即亮起，以警示行人。圖中的電路符合要求的是()【答案】B【解析】A、由圖可知S閉合時(shí)，電磁鐵有磁性，被控制電路也閉合燈泡發(fā)光，S斷開時(shí)電磁鐵無(wú)磁性，被控制電路斷路燈泡不發(fā)光，故A不符合題意；B、由圖可知S閉合時(shí)，電磁鐵有磁性，被控制電路斷路燈泡不發(fā)光，S斷開時(shí)電磁鐵無(wú)磁性，被控制電路閉合燈泡發(fā)光，故B符合題意；C、由圖可知S閉合時(shí)，電磁鐵有磁性，被控制電路是閉合電路燈泡發(fā)光，S斷開時(shí)電磁鐵無(wú)磁性，被控制電路仍是閉合路燈泡發(fā)光，故C不符合題意；D、由圖可知S閉合還是斷開時(shí)，被控制電路的燈泡始終發(fā)光，故D不符合題意。4．如圖所示是一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬器”的工作原理圖，光控開關(guān)接收到紅光時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，壓敏電阻若同時(shí)受到車的壓力，其阻值變小，下列說(shuō)法正確的是()A．電磁鐵的磁性因線圈中電流的增大而減弱B．當(dāng)線圈電流增大到一定值時(shí)，電控照相機(jī)工作C．當(dāng)司機(jī)闖紅燈時(shí)，指示燈和電控照相機(jī)同時(shí)工作D．當(dāng)線圈電流增大到一定值時(shí)，指示燈工作【答案】B[解析]違規(guī)車輛對(duì)壓敏電阻壓力的增大，引起了壓敏電阻阻值的變化，導(dǎo)致了電路中電流的變化；電流的變化引起了電磁鐵的磁性強(qiáng)弱發(fā)生了變化，進(jìn)而導(dǎo)致了工作電路的接通。5.(海南中考)如圖所示，GMR是一個(gè)巨磁電阻，其特性是電阻在磁場(chǎng)中會(huì)急劇減小，且磁場(chǎng)越強(qiáng)電阻越小，閉合開關(guān)S2后，下列四種情況相比較，指示燈最亮的是（）A.S1斷開，滑片P在圖示位置B.S1閉合，滑片P在圖示位置C.S1閉合，滑片P在滑動(dòng)變阻器最右端D.S1閉合，滑片P在滑動(dòng)變阻器最左端【答案】D解析：S1斷開時(shí)，電磁鐵無(wú)磁性，由題意可知GMR的電阻最大，由I=U/R可知，右側(cè)電路中電流最小，由P=I2R可知，指示燈的實(shí)際功率最小，指示燈最暗，故A錯(cuò)誤；閉合S1時(shí)，GMR所處的位置由無(wú)磁場(chǎng)變?yōu)橛写艌?chǎng)，GMR的阻值減??；當(dāng)滑片P在滑動(dòng)變阻器最左端時(shí)，左側(cè)電路的電阻最小，由I=U/R可知，左側(cè)電路中的電流最大，電磁鐵磁性最強(qiáng)，則GMR的電阻最小，右側(cè)電路中電流最大，由P=I2RR可知，指示燈的實(shí)際功率最大，指示燈最亮，故BC錯(cuò)誤，D正確.6.(紹興中考)如圖所示是溫度自動(dòng)報(bào)警器工作電路.在水銀溫度計(jì)上部插入一段金屬絲，當(dāng)溫度到達(dá)金屬絲下端所指示的溫度時(shí)（）A.鈴響，燈不亮B.鈴不響，燈不亮C.鈴響，燈亮D.鈴不響，燈亮【答案】A解析：溫度升高時(shí)，水銀柱上升，與上方金屬絲連通，使控制電路形成通路，電磁鐵中有電流通過(guò)，電磁鐵吸引銜鐵與下面觸點(diǎn)接觸，與上面觸點(diǎn)斷開，燈不亮，電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào).故選A.7.(衢州中考)如圖所示是“追風(fēng)者”磁懸浮列車懸浮原理的示意圖.該列車通過(guò)磁體之間的相互作用，懸浮在軌道上方，以提高運(yùn)行速度.這里的相互作用是指（）A.異名磁極相互吸引B.同名磁極相互吸引C.異名磁極相互排斥D.同名磁極相互排斥【答案】A解析：據(jù)圖可知，“追風(fēng)者”磁懸浮列車懸浮是靠異名磁極相互吸引的原理工作的.故選A.8.小文同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)科學(xué)知識(shí)后，想制作一個(gè)電動(dòng)充氣泵.她畫出了如圖所示的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中E為電流大小和方向都不斷變化的交流電.(1)你認(rèn)為小文的設(shè)想運(yùn)用了哪些科學(xué)知識(shí)?(2)若電流從電源的a端流入時(shí)，小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)電磁鐵的上端為極，小磁鐵的下端為極.【答案】（1）電流的磁效應(yīng)(或電流產(chǎn)生磁場(chǎng)、電磁鐵原理)；磁極間的相互作用(或同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引)；杠桿原理；壓縮氣體做功；氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系等.（2）南(S)北(N)北(N)【解析】（1）分析圖中裝置的工作過(guò)程，通電后，電磁鐵有磁性，這是應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)；電磁鐵將上面的小磁鐵，這是應(yīng)用了磁極間的相互作用；小磁鐵向下時(shí)，彈性金屬片充當(dāng)了一個(gè)杠桿，應(yīng)用了杠桿原理；橡皮碗被擠壓，氣壓排出，對(duì)外做功，這是壓縮氣體對(duì)外做功；等等。（2）當(dāng)電流從a端流入時(shí)，根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵上端為S極；由于小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)異名磁極互相吸引，說(shuō)明小磁鐵的下端為N極。9.(溫州模擬)上海市科技館有機(jī)器人和參觀者下象棋的展臺(tái).機(jī)器人取放棋子時(shí)用一根“手指”接觸棋子表面就可以實(shí)現(xiàn)(如圖所示)，其奧秘是“手指”內(nèi)部有電磁鐵.(1)機(jī)器人取放棋子是利用了電磁鐵的(填“磁性有無(wú)”或“磁極方向”)可以控制的特點(diǎn).(2)制作象棋棋子的材料應(yīng)該是下列金屬材料中的.(填字母)A.鋁B.銅C.鈷【答案】（1）磁性有無(wú)（2）C【解析】（1）根據(jù)機(jī)器人取放棋子的特點(diǎn)可以推斷，它是靠電磁鐵磁性有無(wú)來(lái)控制“手指”的，當(dāng)通電時(shí)有磁性，將棋子取起，當(dāng)斷電時(shí)無(wú)磁性，將棋子放下；（2）因?yàn)橄笃迤遄幽鼙浑姶盆F吸引，因此一定是磁性材料制成的，鈷是磁性材料，而銅、鋁不是磁性材料，故只有C是正確的。10.小敏設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖甲所示，該儀器可以拍攝照片記錄機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈時(shí)的情景.工作原理：當(dāng)光控開關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開關(guān)自動(dòng)閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化到一定值時(shí)，電磁繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)工作，拍攝違規(guī)車輛.光控開關(guān)未受到該種光照射時(shí)自動(dòng)斷開，銜鐵沒(méi)有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光.回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)工作原理，將電路連接完整.(2)要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到光(填“紅”“綠”或“黃”)時(shí)，自動(dòng)閉合.(3)由圖乙可知，壓敏電阻R的阻值隨受到壓力的增大而.(4)已知控制電路電壓為6V，電磁繼電器線圈電阻為10Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵被吸引.通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，只有質(zhì)量超過(guò)多少千克的車輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被拍照記錄.【答案】（1）如圖所示.（2）紅（3）減?。?）400kg【解析】（1）根據(jù)題意，當(dāng)光控開關(guān)受到某種顏色的光照，同時(shí)受到壓力時(shí)，由于壓敏電阻的電阻減小，所以電路中的電流值增大，由于電磁鐵的磁性將銜鐵吸下，此時(shí)電控照相機(jī)工作，所以電控照相機(jī)所在的電路應(yīng)接通；當(dāng)光控開關(guān)沒(méi)有受到這種顏色的光照射時(shí)，光控開關(guān)斷開，此時(shí)電磁鐵無(wú)磁性，銜鐵沒(méi)有被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光，此時(shí)指示燈所在的支路應(yīng)該接通。（2）因?yàn)殡娍卣障鄼C(jī)要自動(dòng)記錄違規(guī)闖紅燈的情景，所以光控開關(guān)應(yīng)在接收到紅光時(shí)，自動(dòng)閉合。（3）由乙圖可以看出，橫軸是壓敏電阻所受的壓力值，縱軸是電阻值，從圖中可以看出，當(dāng)壓敏電阻所受壓力增大時(shí)，其電阻值減小。（4）由I=U/R知，R總=U/I=6V/0.06A=100Ω，壓敏電阻R=100Ω-10Ω=90Ω.查圖可知，F(xiàn)=4×103N，m=G/g=4×103N/10N/kg=400kg.11.閱讀下列短文，回答問(wèn)題.新型發(fā)熱材料——PTCPTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它以鈦酸鋇為主，摻入多種物質(zhì)后加工而成，目前家用的陶瓷暖風(fēng)器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的.PTC有一個(gè)根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻則隨溫度的升高而先增大后減小，我們把這個(gè)設(shè)定的溫度叫“居里點(diǎn)溫度”，用PTC材料制成的電熱器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應(yīng)用十分廣泛.(1)家用固體電熱滅蚊器是利用PTC陶瓷電熱元件制成的，圖為其電阻隨溫度變化的圖像，由圖可知，該P(yáng)TC材料的居里點(diǎn)溫度為℃.(2)某同學(xué)利用PTC電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”：將PTC電阻安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)PTC電阻的居里點(diǎn)溫度時(shí)，由于電阻變化，導(dǎo)致電磁鐵磁性減弱，警鈴響.請(qǐng)幫他將圖所示的電路連接完整.(3)你認(rèn)為該“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”的設(shè)計(jì)或在使用過(guò)程中有何不足?(指出一點(diǎn)即可).【答案】(1)100（2）如圖（3）控制電路的電池持續(xù)供電，浪費(fèi)電能.且電流減小，磁性減弱，可能造成錯(cuò)誤動(dòng)作解析：（1）PTC有一個(gè)根據(jù)需要設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻值則隨溫度的升高而增大，我們把這個(gè)設(shè)定的溫度叫“居里點(diǎn)溫度”。根據(jù)圖象可知居里點(diǎn)溫度為100℃。（2）如圖所示：當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)PTC電阻的居里點(diǎn)溫度時(shí)，由于電阻變化，導(dǎo)致電磁鐵磁性減弱，使警鈴響。（3）控制電路的電池長(zhǎng)時(shí)間工作，電流減小，磁性減弱，可能造成誤動(dòng)作?？刂齐娐凡糠质冀K耗電。12.如圖所示為某興趣小組為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示。已知繼電器的線圈電阻R0＝10Ω，左邊電源電壓為6V且恒定不變。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調(diào)電路正常工作。溫度t/℃0510152025303540電阻R/Ω600550500450420390360330300(1)請(qǐng)說(shuō)明該自動(dòng)控制裝置的工作原理。(2)計(jì)算說(shuō)明該空調(diào)的啟動(dòng)溫度是多少？【答案】(1)隨室內(nèi)溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中電流增大，當(dāng)電流達(dá)到15mA時(shí)，銜鐵被吸合，右側(cè)空調(diào)電路接通，空調(diào)開始工作。當(dāng)溫度下降時(shí)，熱敏電阻阻值增大，控制電路中電阻增大，電流減小，減小到一定值，使空調(diào)電路斷開，這樣就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。(2)電路啟動(dòng)時(shí)的總電阻：R總＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,0.015A)＝400Ω，此時(shí)熱敏電阻的阻值：R熱＝R總－R0＝400Ω－10Ω