沪粤版初中九年级物理16-4电磁继电器与自动控制课件

第十六章电磁铁与自动控制16.4电磁继电器与自动控制知识点1电磁继电器基础过关全练1.(跨学科·物理学与日常生活)(2023安徽黄山一模)下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全,小明设计了如图所示的电路,电路中利用一元硬币代替铁质井盖。关于此电路说法正确的是(

)A.一元硬币是绝缘体,相当于控制电路的开关B.电磁铁通电时,它的上端为S极C.“井盖”丢失时电磁铁有磁性,灯泡发光报警D.“井盖”丢失时电磁铁无磁性,灯泡发光报警D解析电路中能用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属

于导体,A错误;电磁铁通电时,由安培定则可判断出电磁铁的

上端是N极,B错误;“井盖”丢失时,控制电路开路,电磁铁断

电失去磁性,衔铁在弹簧的作用下离开电磁铁,动触点与上方

触点接触,使灯泡通电发光报警,C错误,D正确。2.(跨学科·物理学与工程实践)(2023江西吉安二中二模)如图

所示为车库积水自动报警器原理图,其核心是一电磁继电

器。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯,要求车库没有积

水时,LED灯亮,车库有积水时,电铃响。电铃应该安装在图

中的

(选填“A”或“B”)位置;电磁继电器实质是

一种

(选填“用电器”或“开关”)。B开关解析生活用水是导体,当车库积水时,接通左边的控制电

路,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,动触点向下移动,接通电铃电

路报警。根据设计要求,电铃应该安装在图中的B位置,电磁

继电器实质是一种开关。知识点2用继电器进行自动控制3.(教材变式·P20T3)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。在汞温度计里封入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指示的温度时,报警灯亮,发出报警信号。关于它的工作原理分析不正确的是

(

)A.该装置部分应用了热胀冷缩的原理B.B部件相当于自动断合开关C.汞是绝缘体D.若将电源A的正负极调换接入电路,自动报警器仍能正常工作C解析当温度升高时,温度计中的汞受热膨胀上升,与金属丝

接触后,电路接通,该装置应用了热胀冷缩的原理,A正确;当

温度下降时,温度计中的汞会下降,与金属丝断开,电路不工

作,B部件相当于自动断合开关,B正确;汞是金属,是导体,C错

误;若将电源A的正负极调换接入电路,当电路接通时,电磁铁

仍有磁性,可以吸引衔铁,自动报警器仍能正常工作,D正确。能力提升全练4.(跨学科·物理学与日常生活)(2023广东深圳福田红岭中学三模,10,★★☆)楼道应急照明灯在平常是处于熄灭状态的,当照明电路断电时,工作电路中标有“36V”字样的灯泡会正常发光。某小组设计了如下四个电路,符合设计要求的是

(

)B解析图A中没有停电(即220V的电路接通)时,电磁铁有磁

性,吸引衔铁,使下面的一只灯泡发光,A错误;图B中没有停电

时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,上面的两只灯泡都不发光(即熄

灭);停电时,衔铁被弹簧拉起,上面两只并联的灯泡可以在36

V的电压下正常发光,B正确;图C中不管电磁铁是否具有磁

性,该电路都是接通的,两只灯泡都发光,C错误;图D中右侧电

路的电源电压为36V,而两盏灯的额定电压均为36V,要想在

照明电路停电时,两盏灯都能正常发光,则两盏灯应并联,而

图D中两盏灯串联,故都不能正常发光,D错误。5.(2022山西中考,20,★★☆)创新小组的同学们为学校食堂

设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图,

电源电压一定。控制电路中,RN为压敏电阻,其阻值随压力的

变化而变化,R0为定值电阻。闭合开关S1、S2,当池中水位上

升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停

止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路

接通,注水装置自动开始注水。下列分析正确的是

(

)A.水位上升时,电磁铁磁性变弱B.水位上升时,通过R0电流变小C.水位下降时,R0的电功率变大D.水位下降时,RN的阻值会变大答案

D解析控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联;“池中水

位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开”说明此时衔

铁被吸引,动触点与静触点分离,电磁铁磁性增强,控制电路

中电流增大,通过R0的电流变大,A、B错误;“池中水位下降

到一定位置时,触点连接,工作电路接通”说明此时衔铁被释

放,动触点与静触点接触,电磁铁磁性减弱,通过控制电路的

电流减小,通过R0的电流减小,电路中的总电阻增大,即RN的阻

值会变大,R0为定值电阻,由P=I2R可知,R0的电功率变小,C错

误,D正确。6.(跨学科·体育与健康)(2023广东清远模拟,13,★☆☆)如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁是利用电流的

效应工作的,其上端为

(选填“N”或“S”)极。当运动员蹲在起跑器上后,裁判员老师闭合开关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,电磁铁将衔铁吸下,抢跑指示灯

(选填“L1”或“L2”)亮,则判定该运动员抢跑。磁NL2解析电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,利用电流的磁效

应工作;图中电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培

定则可知,电磁铁的上端为N极;工作人员闭合开关S1、S2,发

令指示灯L1亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,根

据欧姆定律可知控制电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,

将衔铁吸下,灯L2所在电路接通,则抢跑指示灯L2亮。素养探究全练7.(跨学科·物理学与日常生活)小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”,用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录。电路原理如图甲所示,控制电路中的光控开关在接收到红光照射时会自动闭合,否则处于断开状态。压敏电阻安装在车辆停止线外,电阻大小会随着所受压力的变化而变化,变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10Ω,通过的电流达到0.06A时衔铁被吸引。控制电路电源电压为6V。(g取10N/kg)(1)电磁继电器是利用电流

效应工作的;当记录器拍摄闯红灯的机动车时,工作电路中的指示灯将

(选填“发光”或“熄灭”)。磁熄灭(2)由甲、乙两图可知,当压力增大时,控制电路的电流将

(选填“增大”“减小”或“不变”),继电器的磁性将

(选填“增强”“减弱”或“不变”)。(3)小华分析发现,只有当车辆质量大于或等于

时,车辆闯红灯,该记录器才能拍照记录。若要使质量小一些的汽车闯红灯时,该记录器也能够拍照记录,改进措施是

。增大增强400kg提高电源电压(或增加线圈匝数)解析

(1)光控开关闭合,电路中有电流,电磁铁有磁性,将吸

引衔铁,所以电磁继电器利用了电流的磁效应。当记录器拍

摄闯红灯的机动车时,电磁铁将衔铁吸下,记录器所在的电路

接通,指示灯所在的电路断开,工作电路中的指示灯将熄灭。

(2)分析图像发现:当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据欧

姆定律,电路中电流增大,电磁铁的磁性增强。(3)通过的电

流达到0.06A时衔铁被吸引,此时电路中的总电阻R=

=

=100Ω,压敏电阻的阻值应为R压=100Ω-10Ω=90Ω。由图乙知,此时压敏电阻所