16.4《电磁继电器与自动控制》（分层练习）原卷版

16.4电磁继电器与自动控制一、选择题1．图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭．控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化．以下说法正确的是A．电磁继电器利用电磁感应原理工作B．R2的阻值随光照强度的增大而增大C．当光照强度增大时，电压表示数减小D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间2．如图是一种水位自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中正确的是（）A．不纯净的水是导体B．水位到达金属块B时，绿灯亮C．报警器中的电磁铁运用了电动机原理D．电磁继电器实质是一种电路开关3．如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（）

A．

电饭锅 B．

电风扇C．

手电筒 D．

电视机二、填空题4．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需要将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，旋转钥匙相当于闭合开关，电源与电磁铁接通，根据原理，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，与静触点B接通，电动机电路工作。5．电磁继电器：利用电压、电流电路的通断，间接控制电压、电流的电路的通断的装置。6．电磁继电器的结构：、衔铁、弹簧、触点组成。工作电路由电路和电路两部分构成。7．如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1，S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性（填“增强”或“减弱”），将吸下，抢跑指示灯（填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。8．小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻）。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，则电磁铁的磁性变，衔铁与触点（填“1”或“2”）接触，电动机的转速变。9．小红设计了一种微机室防盗报警器，如图，在微机室房门处安装开关S，电铃安装在传达室。当微机室房门被推开时，开关S闭合，电磁铁（填“有”或“无”）磁性，B端与金属弹性片上的磁铁相互，电铃电路，从而起到报警作用。三、作图题10．如图所示是消防应急灯的电路图，工作原理是：外部电路为220V交流电，当其正常时，两盏标有“6V”灯泡不发光；外部电路停电时，两盏标有“6V”灯泡都能正常发光。请完成电路连接。四、综合题11．2022年伊始，新一轮新冠肺炎疫情再次侵袭郑州，疫情防控形势陡然紧张。“保持距离”、“零接触”成为了我们承担社会责任和传递爱心的一种方式。如图甲为某款全自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示。（1）控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的效应，当手放到红外线感应区域范围内，R的阻值就会减小，控制电路中的电流（选填“增大”、“减小”或“不变”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。（2）若加热电阻丝阻值为44Ω，则工作10s它产生热量为多少J？()（3）若只将感应干手器一个用电器接入电路中，使其正常工作，10s中电能表（如图丙）的转盘转了10r，则工作电路中电动机的电功率是多少？()（4）该款干手器吹出热风温度参数为35℃～45℃，若想提高热风的温度，你的方法是：。12．如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电池继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：（1）电磁继电器中电磁铁上端是（填“N”或“S”）极；（2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变，加热电路会因此被（填“接通”或“断开”）；（3）调节可变电阻器使得R2'=170Ω，恒温箱内温度升高到℃时，加热电路被断开；（4）若要降低加热电路断开时的温度，可将电源换为电压（选填“更低”或“更高”）的。

一、选择题1．如图为光敏电阻控制的智能照明电路，L为“220V

22W”的照明灯，光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小，控制电路中电源电压为6V，定值电阻R0为200Ω，电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统下列说法正确的是（）A．工作电路中电源的a端应该连接零线B．照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为100ΩC．灯L正常发光时，控制电路中的电流是大于0.02AD．如果提高控制电路电源电压，照明灯白天也可能发光2．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝下端所指示的温度为90℃，下列说法错误的是（）A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点C．报警器中，水银温度计和电磁铁串联在电路中D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响3．某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（）A．B．C．D．4．我市装有多座过街天桥，极大方便了行人的出行。阴雨天时，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证行人上下天桥时的安全，需在天桥入口处设置警示灯。图甲是某同学为此设计的部分模拟电路，电磁铁及触点1固定不动，衔铁可在电磁铁作用下上下运动，带动铜棒绕点运动。该电路中需用到阻值随空气湿度变化的湿敏电阻，将湿敏电阻接在电路中（图中未画出），闭合开关，当空气湿度小于设定值时，警示灯随湿度变化而自动调整亮度；当空气湿度增大到设定值时，警示灯能不断闪烁。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化关系的图像。忽略电磁铁线圈电阻，灯泡阻值不变，以下说法正确的是（）A．应选R1作为该电路的湿敏电阻B．在、、三处位置中，湿敏电阻应安装在处C．小于设定值时，湿度越小警示灯越亮D．向左移动滑片P，可使警示灯在较小湿度下实现闪烁二、填空题5．为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，下图是启动或停止空调压缩机的电路示意图，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的（选填“用电器”、“电源”或“开关”），夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。6．某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同，从而节约电能。小明根据所学知识，设计了扶梯工作时的模拟电路。如图所示是扶梯上无人时电路的工作状态，R是压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当扶梯上有人时，R所受压力增大，控制电路中的电流，电磁铁的磁性，将衔铁吸下，使动触点与静触点“2”接触，工作电路中的电动机转速变大。小红站在扶梯上匀速上行的过程中，她的动能、机械能。（均选填“变大”“变小”或“不变”）7．如题图甲所示是小明设计的盐水密度控制模拟装置，A物体浸没在盐水中，R为定值电阻，为力敏电阻，其阻值随下方轻质细线拉力的变化关系如图乙所示。已知，VA=100cm3，ρA=1.6g/cm3。当电磁铁线圈中的电流时，铁质开关K被吸上，当I≤0.04A时，K被释放，从而通过控制水泵向容器中注水使盐水密度保持在一定范围内。电磁铁线圈电阻忽略不计，假设水加入容器后与盐水立刻混合均匀。（g取10N/kg）（1）闭合开关，电磁铁的上端是极。若往容器中注水，轻质细线上的拉力将（选填“增大”“减小”或“不变”）；（2）若此装置所能控制的最大盐水密度为1.3g/cm3，则R=Ω，该装置所能控制的最小盐水密度是g/cm3；（3）若将R更换为阻值更大的电阻，该装置控制的最大盐水密度将，该装置控制的最大盐水密度与最小盐水密度的差值将（均选填“变大”“变小”或“不变”）。三、作图题8．如图是一款利用热传感器（温度越高，热传感器电阻越小）设计的高温报警器电路。闭合开关S，当环境温度过高时，电铃响，灯泡不亮；当环境温度较低时，电铃不响，灯亮。请你将电铃、灯泡和热传感器（）画到合适的虚线框内。四、实验题9．小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V

44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：光照强度E/lx1.02.03.04.05.0光敏电阻R/Ω12060403024（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？()（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？()此时光照强度为多少？()五、综合题10．汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U，通过M的电流为I，测得U-t和I-t图象如图1。（1）求t1时M的电功率；（2）M仅通过导线a、b接入电路，如图2所示，a的电阻为0.001Ω，若通过M的电流为200A。持续0.5s，求此过程①a两端电压；②a产生的热量；（3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图3。A与B接触时M通电，请用笔画线完成电路的连接。11．小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。（1）当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点接触（选填“A”或“B”），线圈和R0被（选填“短路”或“断路”）；（2）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，求开始报警后1min内电路所消耗的电能；()（3）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。①求刚开始报警时水面距池底的高度H；()②下列措施中，可使①中H值增大的有。A．将池中水换为密度更大的液体B．仅适当减小Q的边长C．仅在空心管F中装入适量沙子D．仅适当减小Q的密度六、计算题