人教版九年级物理全一册《20.3电磁铁电磁继电器》同步测试-附答案

第第页人教版九年级物理全一册《20.3电磁铁电磁继电器》同步测试-附答案一、单选题：本大题共7小题，共14分。1.如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是(

)

A.只提高电源电压 B.只将滑片P向左移动

C.只增加螺线管线圈的匝数 D.只将铁芯换成同规格的铜芯2.小红用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。她给线圈通电后，钉尖处可以吸引曲别针。关于此实验，下列说法正确的是(

)

A.给线圈通电后，钉尖一端为电磁铁的N极

B.改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引曲别针

C.若减少线圈的匝数，则钉尖处吸引曲别针的数量一定减少

D.若线圈匝数不变，增大电流，钉尖处吸引曲别针的数量会增加3.如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少)，P是滑动变阻器的滑片，要使弹簧的长度变长，可采取的办法是(

)

A.滑片P的位置不变，S由1改接到2 B.S接1，将滑片P向左滑

C.S接1，滑片P位置不变，将铁芯B抽出 D.S接1，将滑片P向右滑4.为模拟校园路灯自动化管理小明利用电磁铁、光敏电阻R(阻值随光照强度增大而增大)等器材设计了下列电路图，以实现白天光照强时灯L熄灭，傍晚光照弱时灯L发光。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，则符合设计要求的是(

)A. B.

C. D.5.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.6.如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是(

)

A.白天流过R0的电流较小

B.给路灯供电的电源应接在“b、c”两端

C.如果将R的阻值调大一些，傍晚时路灯比原来迟一些亮

D.7.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，二、多选题：本大题共2小题，共6分。8.2021年1月13日，我国自主研发设计的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车下线，设计时速620km，标志着我国高速列车迈向新的高度，如图甲是磁悬浮列车的结构图，图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)电阻非常小的螺线管，B中的电流方向如图乙所示，下列说法正确的是(

)A.甲图中，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S极

B.甲图中，该磁悬浮列车是根据电磁感应原理工作的

C.乙图中，通电螺线管B的上方是S极

D.乙图中，要使通电螺线管的磁性减弱，可以减少线圈匝数9.如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面，可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是(

)

A.电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力

B.检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越强

C.力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小

D.若要提高设定的限载质量，应将滑片P三、填空题：本大题共7小题，共14分。10.如图所示为车库积水自动报警器原理图，图中A、B位置可以安装电铃或LDE灯，要求车库没有积水时，LED灯亮，车库有积水时，电铃响。电铃工作时利用了电流的______效应；它应该安装在图中的______(选填“A“或“B”)位置；LDE灯是利用______(选填“半导体”或“超导体”)材料制成的。11.如图所示是一种温度自动报警器的原理图．制作时，在____(填“水银”或“煤油”)温度计的玻璃管中插入一段金属，使温度计两端分别与电源的两极相连．当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有____，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号．

12.如图所示是一种水位自动报警器的工作原理图，当水位上升至探头A的位置时，电磁铁__________(选填“失去”或“有了”)磁性，灯泡__________(选填“L1”或“L2”)开始工作，发出报警信号。

13.如图所示是电铃的工作原理图，当闭合开关后，电磁铁产生磁性，“a”端为______极，电磁铁吸引______(选填“螺钉A”或“衔铁B”)，带动小球敲击铃碗发声，但同时A和B又会分离，电路断开，电磁铁失去磁性，B复位又将电路接通，如此反复，电铃持续发声；若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，可将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)滑动。14.如图是由电磁铁P等构成的空气自动开关的原理图，当电路由于______或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性______(选填：“增强”、“减弱”、“不变”)，吸引衔铁Q的力______(“变大”、“变小”、“不变”)，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。15.如图所示，GMR是巨磁电阻(其电阻阻值在磁场中随磁性的增强而急剧减小)。当开关都闭合时，电磁铁的左端为______极；当滑片P向右移动时，指示灯的亮度______(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。16.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，如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。

四、实验探究题：本大题共2小题，共12分。17.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．

(1)实验中通过观察______来判断电磁铁磁性的强弱．

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______

(填“增加”或“减少”)，说明电流越______，电磁铁磁性越强．

(3)根据图示的情境可知，______(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，______，电磁铁磁性越强．

(4)根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的______极．

(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______.18.(1)图甲所示的实验中，所用电源电压不变，相同的铁钉吸引了不同数量的大头针。图中的情景能否得到电磁铁磁性强弱与电流强弱的关系？答：________(选填“能”或“不能”)；若能，请写出实验结论；若不能，请补充实验步骤：________；(2)如图乙所示，螺线管两边各有一根垂直于纸面的通电导线a、b，电流方向都垂直纸面向里(用“×”表示)。闭合开关S后，小磁针转过180∘后静止不动(如图丙所示)，此时通电导线b受到向上的磁场力F①用箭头画出图丙中A处的磁场方向________；②通电导线a和b受到磁场力的方向________(选填“相同”或“相反”)。依据是：________。参考答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A.只提高电源电压，由I=UR可知，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，能吸引更多大头针，故A不符合题意；

B.将滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路中电阻变小，由I=UR可知，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，能吸引更多大头针，故B不符合题意；

C.增加螺线管线圈的匝数，电磁铁磁性增强，能吸引更多大头针，故C不符合题意；

D.只将铁芯换成同规格的铜芯，铜芯不能被磁化，电磁铁磁性减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。

故选：D。2.【答案】D

【解析】A.根据右手螺旋定则，给线圈通电后，钉尖一端为电磁铁的S极，故A错误；B.改变线圈中的电流方向，会改变电磁铁磁场的方向，不会使电磁铁失去磁性，故钉尖处仍能吸引曲别针，故B错误；C.电磁铁磁性的强弱与线圈匝数以及电流大小有关，所以减少线圈的匝数，钉尖处吸引曲别针的数量不一定减少，故C错误；D.电磁铁磁性的强弱与线圈匝数以及通过的电流大小有关，所以若线圈匝数不变，增大电流，电磁铁磁性会增大，钉尖处吸引曲别针的数量会增加，故D正确。故选D。3.【答案】B

【解析】A.滑片P的位置不变，S由1改接到2，电流大小不变，线圈匝数减小，螺线管磁性减弱，弹簧收缩长度变短，故A不符合题意；B.S接1，线圈匝数不变；将滑片P向左滑，电阻变小，通过螺线管的电流变大，螺线管磁性增强，弹簧长度变长，故B符合题意；C.S接1，滑片P位置不变，将铁芯B抽出，螺线管磁性减弱，弹簧收缩长度变短，故C不符合题意；D.S接1，线圈匝数不变；将滑片P向右滑，电阻变大，通过螺线管的电流变小，螺线管磁性减弱，弹簧长度变短，故D不符合题意。故选B。4.【答案】D

【解析】解：光敏电阻R的阻值随光照强度增大而增大，要实现白天光照强时灯L熄灭，傍晚光照弱时灯L发光，则光敏电阻R与电磁铁应串联以控制通过电磁铁的电流，从而改变电磁铁磁性的强弱；为使灯L正常发光，电磁铁、光敏电阻R串联后应与灯泡并联；

白天光照强，光敏电阻R的阻值增大，通过电磁铁的电流变小，磁性减弱，弹性衔铁作用下，两触点分离，灯泡L支点断开；傍晚光照弱时，光敏电阻的阻值减小，通过电磁铁电流变大，磁性增强，弹性衔铁被吸下，两触点接触，灯L支路连通。由各选项图知，ABC不符合题意，D符合题意。

故选：D。

光敏电阻R的阻值随光照强度增大而增大，要实现白天光照强时灯L熄灭，傍晚光照弱时灯L发光，据此分析R与电磁铁、灯L的连接方式，从而选择合适的电路。

本题一道以光敏电阻阻值变化引起的动态电路的设计，关键要明确电磁继电器的工作原理。5.【答案】C

【解析】解：

A.由电路图可知，白天光控并关断开，电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，上面的路灯正常发光；晚上时光控并关闭合，电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，下面的路灯正常发光，故A不符合题意；

B.由电路图可知，白天时电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，工作电路断开，两路灯不发光；晚上时电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，两路灯串联在220V的电路中能发光，但不能正常发光，故B不符合题意；

C.由电路图可知，白天时电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，工作电路断开，两路灯不发光；晚上时电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，两路灯并联在220V的电路中能正常发光，故C符合题意；

D.由电路图可知，白天时电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，两路灯并联在220V的电路中能正常发光；晚上时电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，两路灯仍然并联在220V的电路中能正常发光，故D不符合题意。

故选：C。

由题意和图示可知，光控开关在控制电路中，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，说明白天电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，而晚上时电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，据此结合选项电路图解答；由两路灯的额定电压为220V可知两路灯的连接方式，据此分析选项得出答案。

本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出两灯泡的连接方式和分清选项电路图的特点是关键。6.【答案】D

【解析】解：A、因为白天时，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，由I=UR可知，白天流过R0的电流比夜晚大，故A错误；

B、光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与B接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则电源应接在ab之间。故B错误；

C、如果将电阻箱R的阻值调大，电流变小，继电器得到的电压变小，磁性变弱，吸引力变小，路灯提前被点亮，故C错误；

D、控制电路中的电压变小，而电路中的吸合电流不变，由I=UR可知，电路总电阻变小，光敏电阻的阻值变小，光照强度增强，路灯比原来早一些亮，故D正确。

故选：D。

分析电磁铁的电路，判定利用照明电源为路灯供电的接入点，根据串联分压的特点分析电阻变化时的路灯的发光情况判断电源的位置；

由于控制电路的电压和吸合电流不变，根据R=UI可知，电路总电阻不变，如果将电阻箱R7.【答案】D

【解析】解：由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联；

AB、由“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”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，由串联电路的电流特点可知，通过R0的电流变大，故AB错误；

CD、由“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”可知，此时衔铁被释放，动触点与静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路中的电流变小，由P=UI=I2R可知R0的电功率变小，故C错误；

由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻变大，由串联电路的电阻特点可知，RN的阻值变大，故D正确。

故选：D。

由图可知，控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联；

(1)根据“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”可知，此时衔铁被吸引，动触点与静触点分离，据此分析电磁铁磁性的变化，进而分析控制电路中的电流变化，根据串联电路的电流特点分析通过R0的电流变化；8.【答案】AD

【解析】解：(1)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，甲图中，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S极，故A正确；

(2)通电导线周围存在磁场，磁悬浮列车是根据电流的磁效应原理工作的，故B错误；

(3)根据安培定则判断出通电螺线管的上端是N极，则下端是S极，故C错误；

(4)减弱磁性的方法有减小电流、减少线圈匝数、去掉铁芯，乙图中，要使通电螺线管的磁性减弱，可以减少线圈匝数，故D正确。

故选：AD。

(1)通过磁极间的相互作用规律判断；

(2)通电导线周围存在磁场；

(3)根据安培定则判断通电螺线管的N、S极；

(4)减弱磁性的方法有减小电流、减少线圈匝数、去掉铁芯。

本题考查了磁极间的相互作用规律、电流的磁效应、安培定则及减弱通电螺线管磁性的方法等有关知识，难度适中。9.【答案】BCD

【解析】解：A、电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体的周围存在磁场，故A错误；

B、检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，故B正确；

C、力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，故C正确；

D、若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律，应该增大滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左移动，故D正确。

故选：BCD。

(1)电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。

(2)车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强。

(3)根据题意分析可知：力敏电阻的阻值随压力的增大而减小。

(4)根据欧姆定律和力敏电阻的特性进行分析。

10.【答案】磁

B半导体

【解析】解：车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，LED灯亮，说明A为LED灯；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁会具有磁性，能吸引衔铁，使得B的电路接通，电铃发出声音，所以电铃应安装在图中的B位置；LED灯是由半导体材料制成的。

故答案为：磁；B；半导体。

电磁继电器的实质是一个间接开关，它连接两个电路，是通过控制电路的通断来控制工作电路的通断的开关。此题中的控制电路的通断是由水位的变化来控制的。分析时要从控制电路入手；二极管具有单向导电性，是由半导体材料制成的。

本题中的问题都是对电磁继电器电路的工作过程进行分析，一般的思路是，先明确控制电路与工作电路，再从控制电路入手，看电磁铁磁性的有无对工作电路触点连接情况的影响，最后确定工作电路中的工作情况。11.【答案】水银；磁性

【解析】【分析】

温度自动报警器的原理是利用了温度计中的水银来作为电路导体的一部分，在达到一定温度后使电路接通，从而达到报警的目的。

此题中我们必须在搞清它的原理的情况下，明确温度计中的金属丝与水银在这里所起的作用，再去观察温度计的特殊构，才能得知它的报警原理。

【解答】

因为水银是导体读图可知，当温度升高到达某一温度时，水银柱升高到与上端的金属丝相连，从而使左侧电路连通，电磁铁获得磁性，吸引簧片使右侧电路连通，电铃就响起来了。

故答案为：水银；磁性。12.【答案】有了

L2【解析】电磁继电器的结构、原理与工作示意图由图可知，当水位到达A位置时，电磁铁所在电路闭合，电磁铁有了磁性，衔铁被吸下，则L2被接入电路中，L13.【答案】N衔铁B右

【解析】解：由图可知，电流从左边线圈的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，a端为N极；

闭合开关，电磁铁有电流通过，电磁铁具有磁性，衔铁B被吸引过来，使小球打击铃碗发出声音，同时衔铁B与螺钉A分离，电路断开，电磁铁失去磁性，小球又被弹簧片弹回，衔铁B与螺钉A再次接触，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了；

若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，需要增大电磁铁的磁性，增大电路中的电流，减小电路中的电阻，故可将滑动变阻器的滑片P向右移动。

故答案为：N；衔铁B；右。

根据安培定则判定a端的磁极；

电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的；通电时，电磁铁吸引衔铁，小球打击铃碗发出声音，同时衔铁与螺钉分离，小球被弹回，电路重新接通，不断重复上面的过程；

电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的多少有关。

通过读图可明确电铃的工作原理与工作过程，从而可以正确描述其工作时的状态，难度不大。14.【答案】短路

增强

变大

【解析】解：因为家庭电流中电流过大的原因有：短路或总功率过大；因此无论什么原因导致电流过大时，电磁铁的磁性都会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。

故答案为：短路；增强；变大。

家庭电路中电流过大的原因有：一是短路；二是用电器总功率过大；电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强。当线圈匝数不变，铁芯不变时，电磁铁中电流增大到一定值时，磁性增强能把衔铁Q吸引过来，闸刀开关被弹簧拉起，电路断开，起到保护作用。

本题考查了家庭电路中电流过大的原因以及电流的大小可以影响电磁铁的磁性强弱，更重要的是要学会读图分析电磁继电器的工作过程。15.【答案】N变暗

【解析】解：

(1)由图知，当开关都闭合时，电流从电磁铁的右端流入、左端流出；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向电磁铁的左端为N极，右端为S极；

(2)当滑片P向右移动时，左侧电路中电阻变大，由欧姆定律可知该电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，则由题意可知巨磁电阻的阻值增大，右侧电路中电流变小，所以指示灯的亮度会变暗。

故答案为：N；变暗。

(1)根据安培定则判断电磁铁的磁极；

(2)先分析滑片向右移动时，变阻器的阻值是变大了还是变小了，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁性强弱变化情况；进一步根据题意判断巨磁电阻的阻值变化以及右侧电路中电流的变化，从而判断灯泡亮度的变化。

本题主要考查了安培定则、影响电磁铁磁性强弱的因素和欧姆定律的应用；判断出巨磁电阻的变化是解题的关键。16.【答案】开关

减弱

【解析】解：(1)电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关；

(2)根据题意可知，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，电路中总电阻增大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，当温度低到一定值时，衔铁在弹簧的作用下抬起，压缩机停止工作。

故答案为：开关；减弱。

(1)电磁继电器是利用电磁铁磁性的有无来控制工作电路的通断。

(2)热敏电阻阻值随温度降低而增大，由欧姆定律可知可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化，根据电磁铁磁性变化分析衔铁的状态。

本题考查电磁继电器的工作原理、欧姆定律公式的灵活运用，综合性强。17.【答案】吸引大头针的多少；增加；强；甲；匝数越多；S；大头针被磁化，