2024年中考物理微专题练习电磁铁、电磁继电器含答案

内容微专题：电磁铁、电磁继电器姓名日期_____月______日等第【方法技巧提炼】电磁铁、电磁继电器在生活中有着广泛的应用，自动控制就是其中一个重要方面，近年来，与此有关的考题也是层出不穷，解电磁铁、电磁继电器类的题目一般由以下四步组成：1、知道电磁铁磁性强弱与电流大小有关，明确电磁继电器的控制电路与工作电路是两个独立的电路；2、认清衔铁被吸下、释放时工作电路对应的状态，即各电阻的连接情况；3、能够从题中限制性条件（如，最大电流）和相关坐标图象中挖掘隐含信息；4、利用题目相关的力学或电学知识进行解题。【精题精练精讲】例题1：某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感．在单元楼梯口安装了防盗门．如图所示为单元防盗门门锁的原理图．各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关．该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S．门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门可打开．关于该门锁．下列说法中正确的是（）①闭合开关后，电磁铁的右端为S极；②闭合开关后，电磁铁的右端为N极；③该单元的各住户控制门锁的开关是并联的；④该单元的各住户控制门锁的开关是串联的．A．①③ B．①④ C．②③D．②④例题2：小胖同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。如图所示是小胖设计的四个电路，其中符合以上描述的消防应急灯的电路是（

）例题3：医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度．准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，如图所示，将线圈a、b缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为极，活塞将向运动，“动力泵”处于（填“抽血”或“送血”）状态．例题4：如图所示是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变（填“强”或“弱”），吸引衔铁与触点（填“1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。例题5：在物联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能．其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化．热敏电阻主要是由材料制成的（选填“半导体”或“超导体”）．热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片．为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在处（选填“a”或“b”）．若使报警的最低温度提高些，有效做法是______或。例题6：如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图．其中R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照度的增强而减小．白天，通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内．傍晚，当光照度小于一定值时，通过蓄电池与LED回路，路灯开始工作．请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉）例题7：小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。(1)电磁继电器中电磁铁上端是

极（N/S）。(2)当温度较低时，电磁铁的磁性较

，触点开关

（接通/断开）。(3)电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变______（高/低）。(4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种,你选择(

)A．0～100Ω

B．0～200Ω

C．0～1000Ω

D．0～1500Ω(5)小明设计的这个控制电路，使用起来有不足之处，请你指出：。例题8：小明根据所学过的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器．压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大．用它可以称量汽车的重．某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：压力/×105N01.22.43.64.86.0输出电压/V012345小明利用该压力传感器和电阻箱R′（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供．（假设U不受继电器电路影响）（1）根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像；（2）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在________（选填“A、B”或“C、D”）两端；（3）小明希望压力大于或等于2.4×105N时，启动报警系统，则电阻箱R′的电阻应调节到多大？（4）要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？【课后巩固训练】1、如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确是(

)A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用2、如图所示是汽车启动装置原理图对于过一装置及其工作特点，下列说法中不正确的是(

)A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低C．电磁铁通电时，上端是S极下端是N极D.电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点A向右与B接触3、小明去超市，当他站在电梯上时电梯运动较快，走下电梯后发现电梯运动会变慢．小明根据网络搜索的图所示电路（R是一个压敏电阻），当人走下电梯后，压敏电阻的阻值增大，则电磁铁的磁性变（强/弱），衔铁与触点（1/2）接触，电动机的转速变（大/小）．4、如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。刚转动时，杠杆OA属于杠杆。（2）若要把限流器接人家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的线上。（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向移动。5、科技小组的同学们没计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温：控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分．其中，R′为阻值可以调节的可变电阻．R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻50欧姆．（1）如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态？（2）已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放．当调节R′=350Ω时，恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”．如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”，则应将R′的限值调为多大？（3）使用该恒温箱，获得最低温度为50℃的“恒温”与获得最高温度为100℃的“恒温”，相比较哪一个的温度波动范围更小？为什么？6、如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6V，指示灯L的额定电压UL=2．5V，定值电阻R0=350Ω；控制电路电源电压U2=1．5V，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。（1）将窗户移到A点时，窗户关闭。闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率。（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的2/3，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（电磁铁线圈电阻忽略不计）8、阅读短文，回答问题：干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关．常用的干簧管有单触点和双触点两种．如图为单触点干簧管的结构示意图．其外壳是一根密封的玻璃管，管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板，还灌有一种惰性气体．平时，玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的（如图甲）．当有磁性物质靠近玻璃管时，在合适的磁场的作用下，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通（如图乙）．外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开．干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料，它分为软磁性材料和硬磁性材料两种．软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质．硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性，但一旦获得磁性又很不容易失去的物质．磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似，如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时，这一端就会被磁化成S极，它的另一端则会被磁化成N极．双触点干簧管类似于单刀双掷开关，它的工作原理是：没有磁场时，簧片1与簧片2接通（如图丙），当有外界磁力时，簧片1与簧片2的连接断开，簧片1与簧片3触点部位接通（如图丁），其中簧片1是公共端，簧片2是常闭接点，簧片3是常开接点．簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成．干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，而接通被控电路．线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断．（1）单触点干簧管中的磁簧片是用（选填“软”或“硬”）磁性材料制成的．（2）单触点干簧管在（选填“断开”或“闭合