02电生磁及其应用

浙教版8年级下册尖子生通关重难点集训02电生磁及其应用一、电磁继电器1.（2020八下·鄞州期末）如图是小敏设计的汽车尾气中CO(一氧化碳)排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。已知气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，下列说法正确的是（

）A.

电铃应接在A和C之间

B.

当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱

C.

若U1减小，报警时CO最小浓度比原设定值高

D.

为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移【答案】C【解析】A.当CO浓度增大时，它的电阻变小，那么总电阻变小，根据欧姆定律可知，总电流变大，此时电磁铁的磁场增强，衔铁被吸下来接通BD所在的电路，电铃报警发声，因此电铃应该接在BD之间，故A错误；B.根据上面的分析可知，当CO浓度升高时，电磁铁磁性增强，故B错误；

C.根据串联电路的分压规律可知，当U1减小时，气敏电阻R1变小。根据气敏电阻的阻值随CO浓度的增大而减小可知，CO浓度变大，即比设定值高，故C正确；

D.在报警时需要的电磁力不变，即通过电流大小不变，根据欧姆定律可知，总电阻不变。当CO浓度减小时电阻会变大，根据R总=R1+R2可知，变阻器R2的阻值要减小，即向上移动滑片，故D错误。故选C。2.如图所示是消防应急灯的电路图，其中少连了一根导线，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”灯泡发光．对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是（

）A.

当外部电路停电时，电磁铁所在电路工作

B.

电磁铁通电时，弹簧具有弹性势能

C.

电磁铁的上端始终为N极

D.

C点应该和触点B相连【答案】B【解析】A、当外部电路停电时，电磁铁所在电路停止工作，故A错误；B、电磁铁通电时，弹簧发生形变，具有弹性势能，故B正确；C、当电路断开时，电磁铁没有磁性，故C错误；D、C点应该和触点A相连，这样才能保证外部电路停电时，两盏标有“6V”灯泡发光，故D错误。故选B3.太湖新城正处于如火如荼的建设之中，越来越多的企业开始进驻其中．如图所示是某单位使用的一种水位自动报警器的原理图，有关该报警器工作情况的下列叙述，不正确的是（

）​A.

该报警器红灯是报警灯，当水位到达A后，水在一般情况下是导电的，使下面的电路导通

B.

该报警器的红、绿灯不会同时亮

C.

当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮

D.

当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极【答案】D【解析】由图可知，当水位没有达到A时，控制电路没有接通，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，根据安培定则可知上端为S极，衔铁被吸引向下，与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮；所以选D．4.（2020九上·柯桥开学考）为模拟校回路灯自动化管理，小明利用电磁铁、光敏电阻R《阻值随光照强度增大面增大）等器材设计了下列电路图，以实现白天光照强时灯L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.

【答案】D【解析】A.白天时光照强度大，光敏电阻阻值大，电流小，那么电磁铁磁场弱，不能将衔铁吸下来。此时灯泡电路接通，灯泡发光，与题意不符，故A错误；

B.晚上时，光照强度减弱，光敏电阻阻值减小，通过电磁铁的电流增大，磁场增强，将衔铁吸下来接通灯泡的电路。由于电磁铁将灯泡短路，此时灯泡也不会发光，与题意不符，故B错误；

C.晚上时，光照强度减弱，光敏电阻阻值减小，电流增大，于是电磁铁将衔铁吸下来，断开灯泡所在的电路，此时灯泡不发光，与题意不符，故C错误；

D.白天时光照强度大，光敏电阻阻值大，电流小，那么电磁铁磁场弱，不能将衔铁吸下来。此时灯泡电路断开，灯泡不发光。晚上时，光照强度减弱，光敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁将衔铁吸下来，接通灯泡电路，灯泡发光，与题意相符，故D正确。故选D。5.（2020八下·金华期中）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，下列关于该报警装置的叙述，正确的一项是(

)A.

当温度低于95℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮

B.

当温度低于95℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

C.

当温度达到95℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮

D.

当温度达到95℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮【答案】C【解析】金属丝的下端对准95℃，因此当温度升高到95℃时，温度计的金属丝与下面的水银柱接触，此时接通整个控制电路，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来接通红灯所在的电路，那么此时红灯亮，电铃响，报警装置启动，故C正确，而A、B、D错误。故选C。6.（2020八下·温州月考）如图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。下列说法正确的是（

）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【答案】C【解析】A.光控开关接收到红光闭合，且必须有汽车经过，造成压力开关闭合，才会接通控制电路，使电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，接通工作电路，摄像系统才会拍摄，故A错误；

B.如果绿灯亮时，光控开关没有闭合，即使机动车驶过埋有压力开关的路口，造成压力开关闭合，也不会接通控制电路，摄像系统不会启动，故B错误；

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，故C正确；

D.摄像系统拍照的必要条件有两个：①红灯亮时；②压力开关闭合；如果光控开关和压力开关并联，它们就会出现只要满足其中一个条件时就会拍照的情形，起不到应有的作用，故D错误。故选C。7.（2020八下·绍兴月考）某同学设计了一个如图所示的自动控制电路，其中光敏电阻受到光照时电阻变小，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终不亮，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是(

)A.

给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻

B.

适当增加螺线管线圈的匝数

C.

适当增大控制电路的电源电压

D.

滑动变阻器滑片P向右移动一段距离【答案】A【解析】根据图片可知，衔铁在电磁铁的吸引下，与上面灯泡电路的触点分开，切断它们所在的电路，使灯泡不发光。如果要使灯泡发光，就要减小电磁铁的磁力，即要么减小通过的电流，要么减小电磁铁线圈的匝数。

A.给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻，可以减小通过电磁铁的电流，故A正确；

B.适当增加螺线管线圈的匝数，会增大电磁铁的磁力，故B错误；

C.适当增大控制电路的电源电压，会增大通过电磁铁的电流，故C错误；

D.滑动变阻器滑片P向右移动一段距离，那么变阻器的电阻变小，通过电流变大，故D错误。故选A。8.（2019·鄞州模拟）小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。（1）调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会________（填“灯亮”、“铃响”）（2）一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是

（填编号）。A.把变阻器R0的滑片适当左移B.把电源1的电压适当增大

C.把弹簧AB的A端适当左移D.把电磁铁C适当右移【答案】（1）铃响（2）A,C【解析】（1）观察图乙可知，压敏电阻R0的阻值随着压力的增大而减小。闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁线圈电流增大，磁性增强，衔铁被吸下来，灯熄灭，电铃电路接通会响；（2）当限载质量增大时，压敏电阻受到的压力增大，电阻变小，电流变大；要保证电流大小不变，可以将滑动变阻器的滑片向左移动，适当增大总电阻，故A正确，D错误；

把电源1的电压适当增大，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，会更早的将衔铁吸下来报警，相当于降低了限载质量，故B错误；

观察甲图可见，衔铁部分实际上是一个杠杆，当限载质量增大导致电路电流增大电磁铁的磁性增强时，可以将弹簧向左移动，增大力臂，防止衔铁过早的被吸下来报警，故C正确。故选AC。9.如图虚线框内的装置叫________，其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0是滑动变阻器．该装置的工作原理是：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作．为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动，或者适当________（选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压．【答案】电磁继电器；右；减小【解析】电磁继电器在电路中相当于开关，因此虚线框内的装置叫电磁继电器；根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小，由可知，当电源电压一定时，热敏电阻越小，则滑动变阻器接入电路的阻值越大，即将滑片向右移动；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻的阻值减小，则电源电压也需要减小。故答案为：电磁继电器；右；减小10.如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图，其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上住户的人闭合开关，由于________，门锁上的电磁铁具有了磁性，________衔铁，衔铁脱离门扣，来人打开门，进入楼内，门自动关闭．在关门时，开关是断开的．衔铁在________

的作用下，插入门扣．【答案】通电；吸引；弹簧【解析】由图可知，有人在楼下按门铃时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电就具有磁性，衔铁就被吸引，从而脱离门扣，来人就可以拉开门．关门时，开关是断开的，电磁铁没有磁性，此时衔铁在弹簧的作用下，插入门扣．11.（2018八下·柯桥月考）小宇参加了学校“研究性学习小组”，探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的课题．他做的实验如下：将一条形磁体的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁体加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁体被烧红时，发现铁钉纷纷落下．（1）从小宇的实验可得出的初步结论是________．

（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁体的磁性减弱直至消失，无法________(选填“排斥”或“吸引”)弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警．

（3）根据这一现象，你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱，应注意什么?答：________．【答案】（1）温度越高，磁体的磁性越弱（2）吸引（3）不让磁体靠近高温热源【解析】（1）如图甲所示，开始上磁体的右端吸引了很多的铁钉，说明磁体的磁性很强，加热一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下，说明没有了磁性．实验表明温度影响磁体的磁性，温度越高，磁性越弱，高温下可以消磁．

（2）如图乙所示，开始时磁体吸引弹簧开关，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警．（3）根据这一现象，生活中要保持磁体的磁性不减弱，不能让磁体靠近高温热源；12.（2020八下·温州期中）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证师生通行安全，小明设计了如图甲警示灯的模拟电路。（1）在电路中串联一个湿敏电阻，当湿度变大，电流高达一定程度时警示灯才发光，因此应选择图乙中的________（填“R1”或“R2”）湿敏电阻。（2）为了提高警示效果，要求警示灯能亮暗闪烁，湿敏电阻应连接在图甲的______（填“A”或“B”）位置。【答案】（1）R2（2）A【解析】（1）原来衔铁与电磁铁分开，警示灯处于断路状态。当湿度增大时，电流增大，电磁铁磁场增强，将衔铁吸下来接通报警电路，因此湿敏电阻的阻值是减小的，据此判断；

（2）警示灯的亮暗变化，其实就是通过灯泡的电流大小在不断改变，即电路里的电阻不断变化。如果湿敏电阻在B处，无论衔铁上升还是下降，始终是灯泡与湿敏电阻串联，电阻保持不变。如果接在A处，那么衔铁被吸下来时，电磁铁和湿敏电阻被短路，只有灯泡，发光较亮。由于磁力小时，那么衔铁在弹簧的拉力作用下恢复原位，此时灯泡与湿敏电阻串联，亮度变小，如此反复，可以实现目的。13.（2020·西湖模拟）如图是小金设计的甲醛污染的检测电路。当甲醛浓度高于0.1毫克／立方米时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随甲醛浓度的增大而减小。（1）电铃应该接在________(选填“AC”或“BD”)之间。（2）学校对甲醛的要求更严格，不得高于0.08毫克／立方米，为了使该电路能满足学校的要求，滑动变阻器R2应该________(选填“向上”或“向下”)调整。【答案】（1）BD（2）向上【解析】（1）当甲醛的浓度增大时，气敏电阻的阻值越小，控制电路的电流增大。当电流达到一定程度时，电磁铁将上面的衔铁吸下来，接通BD所在的电路，电铃发声报警，因此电铃应该接在BD之间。

（2）学校对甲醛的要求更严格，不得高于0.08毫克／立方米，为了使该电路能满足学校的要求，滑动变阻器R2应该向上调整。14.（2020九上·柯桥开学考）某办公楼空调的开关控制装置的工作原理如图所示，控制电路由电压为U=9伏的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，表中所列数据为不同温度计下热敏电阻R1的阻值；工作电路由电压为U0=220伏的电源和空调组成．观察到当电磁继电器线圈的电流等于或大于20毫安时，电磁继电器的衔铁被吸下来：温度t/℃0510152025303540电阻R1/欧600540490450420390360330300（1）按题意将图中的工作电路连接完整，选择________（填：“1和3”或“2和3”）；（2）如温度高于30摄氏度时空调即自动制冷，滑动变阻器R2接入电路中有效阻值应多大?（3）为了节省电能，要使空调启动设定的温度值升高，采取的方法是________（写出2种方法）【答案】（1）2和3

（2）空调开始工作时，电路中电流：I=20mA=0.02A，

电路中的总电阻：R总=UI=9V0.02A=450Ω；

根据表格可知，温度高于30℃时空调开始工作，热敏电阻的阻值为360Ω，

此时变阻器接入电路的阻值：R2【解析】（1）根据表格可知，热敏电阻的阻值是随温度的升高而减小的，即温度升高时，通过控制电路的电流是增大的。那么当温度升高到一定程度时，电磁继电器线圈的电流达到20mA，电磁继电器的衔铁被吸下来，此时这时空调开始工作，工作电路电源与空调通过下面两个触点组成电路，因此应该将2和3连接起来；

（2）空调开始工作时，电路中电流：I=20mA=0.02A，

电路中的总电阻：R总=UI=9V0.02A=450Ω；

根据表格可知，温度高于30℃时空调开始工作，热敏电阻的阻值为360Ω，

此时变阻器接入电路的阻值：R2=R15.（2018八下·绍兴月考）物理学中，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为6V，R为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻R；磁敏电阻R的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。（1）当图甲S1闭合，图乙S2断开时，磁敏电阻R的阻值是________Ω，则此时电流表的示数为________mA。（2）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时，小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R的阻值变________，电磁铁的磁感应强度变________。（3）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P保持不变，将磁敏电阻R水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离L、对应的电流表示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中。请计算当L=5cm时，磁敏电阻R所在位置的磁感应强度B=________T。L/cm123456I/mA101215203045B/T0.680.650.600.510.20（4）综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而________；离电磁铁越远，磁感应强度越________。【答案】（1）100；60（2）大；强（或大）（3）0.4（4）增大（或变强）；小（或弱）【解析】（1）由图象知，图乙S2断开时，R没有磁性，即B=0T，由图丙可知此时R=100Ω，根据欧姆定律可得I=UR=6V100Ω=0.06A=60mA

（2）图甲中电流表的示数逐渐减小而电压保持不变，所以根据欧姆定律判断可知磁敏电阻R的阻值变大；由图丙可知，当磁敏电阻R的阻值变大时，磁感应强度变强；16.（2020九上·海曙开学考）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件设计了一个汽车超载自动报警器,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，继电器线圈的电阻为20Ω,求：(g取10N/kg)（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，汽车超载。请你判断灯________（选填“L1”或“L2”）是红灯。（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用该装置监管通行车辆时，R的阻值应调为多大?（3）在水平路面上，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大?【答案】（1）L2（2）车对水平地面的压力：F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N，由图象可知，此时的输出电压U=1V，∵I=UR∴电路总电阻：R总=UI=1V电阻R的阻值：R=R总R线圈=50Ω20Ω=30Ω答：R的阻值应调节为30Ω；

（3）当R=0Ω要使报警器报警，输出电压最小，∵I=UR∴输出最小电压：U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V，由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′=0.8×105N=8×104N答：在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为8×104N.17.（2020八下·长兴期末）某同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱，其电路图如图甲。控制电路电源电压U1=20伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到1米时，通过电磁铁线圈的电流I1=0.2安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作。水位(米)0.500.751.001.251.501.752.00压敏电阻RF阻值(欧)2001259070656260（1）甲图中的E点应与________(选填“C”或者“D”)连接。（2）求R0的阻值。（3）如果保持其他条件不变，只是适当增大R0的阻值，请分析水箱的最高水位会________

(选填“变大”、“不变”或“变小”)，原因是________。【答案】（1）C

（2）当水箱中水位为1米时，控制电路的电流I1=0.2A，

此时控制电路中的总电阻R总由表格数据可知，当水箱中水位为1米时，压敏电阻的阻值为90Ω，

此时定值电阻R0的阻值：R0=R总RF=100Ω90Ω=10Ω；

（3）变大；当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变，则控制电路总电阻不变。如果R0变大，根据R总=R0+RF可知，则RF变小，由表格数据可知最高水位变大【解析】（1）根据表格可知，当水位增加时，压敏电阻减小，电流变大，由此推测，当水位达到一定程度时，电流大到一定程度，电磁铁的磁力增大，衔铁被吸下来接通D点，断开C点，此时注水系统停止工作，因此E点应该与C点接触；

（2）当水箱中水位为1米时，控制电路的电流I1=0.2A，

此时控制电路中的总电阻R总由表格数据可知，当水箱中水位为1米时，压敏电阻的阻值为90Ω，

此时定值电阻R0的阻值：R0=R总RF=100Ω90Ω=10Ω；

（3）当衔铁被吸下来时电磁铁磁性不变，控制电路电流大小不变，则控制电路总电阻不变。如果R0变大，根据R总=R0+RF可知，则RF变小，由表格数据可知最高水位变大。

18.（2020八下·上虞期末）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。（2）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会________（填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值________（填“变大”或“变小”）。（4）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50Ω时，恒温箱内的温度是多大？【答案】（1）（2）变小（3）变大

（4）电路的总电阻：R总此时R1=热敏电阻的阻值：R1由图像知，热敏电阻的阻值为100Ω，恒温箱内的温度50℃【解析】（1）根据题意可知，当电流没有达到60mA时，衔铁没有被吸下来，即在上面接通上面的静触点。由于此时加热器正在工作，所以工作电路的两个线头应该与衔铁和上面的静触点相连即可，如下图所示：

（2）根据乙图可知，在升温的过程中，电阻R1的阻值会变小；根据串联电路的分压规律可知，此时电阻R1两端的电压会变小；

（3）要使恒温箱设定的温度值升高，那么此时热敏电阻R1的阻值变小，R总=R1+R2判断可知，此时必须增大变阻器的阻值才行；

（4）电路的总电阻：R总=U总I=9V0.06A=150Ω；19.（2020八下·余姚期末）小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压Ｕ即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。求：(g取10N/kg)

（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请你判断灯________

(填“L1”或“L2”)是红灯。（2）在水平路面上，当电阻R调为0Ω时，要使该装置报警，传感器所受的最小压力为多大？（3）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小科设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？【答案】（1）L2

（2）当R＝0Ω，要使报警器报警，输出电压最小，∵I＝UR∴输出最小电压：U0＝IR线圈＝0.02A×20Ω＝0.4V由图象可知，此时压力传感器受到的压力：F′＝0.8×105N＝8×104N。

（3）车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝20×103kg×10N/kg＝2×105N，由图象可知，此时的输出电压U＝1V，∵I＝UR，∴电路总电阻：R总＝UI电阻R的阻值：R＝R总R线圈＝50Ω20Ω＝30Ω；二、电动机（共10题；共34分）20.

在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停．如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方．当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（）​A.

都是红灯

B.

都是绿灯

C.

分别是红灯、绿灯

D.

分别是绿灯、红灯【答案】D【解析】由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2灯泡电路被接通，所以L2为红灯；当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1电路接通而发光，所以L1为绿灯．故ABC错误，D正确．故选D21.如图所示的甲、乙两图中的矩形线圈，现在给它们通电，则下列说法正确的是（

）A.

甲中线圈转动，乙中线圈不转动

B.

乙中线圈转动，甲中线圈不转动

C.

甲、乙中的线圈都会转动

D.

甲、乙中的线圈都不会转动【答案】A【解析】根据图示可知，甲中线圈电流方向相反，所以ab边和cd边受力方向相反，并且不在同一条直线上，又因为电流大小相同，所以受力大小也是相等的，故这两个力不是一对平衡力，所以线圈转动；乙中线圈处于平衡位置，线圈中无电流，不会受到磁场力的作用，故不会转动，故A正确，BCD均错误。故选A22.微型电扇通电工作时，它是电动机．如图所示，在微型电扇的插头处连接小灯泡，用手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光，此时微型电扇变成了发电机．关于电动机和发电机的工作原理，下列说法中正确的是（

）A.

电动机的工作原理是电磁感应

B.

电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用

C.

发电机的工作原理是电流的磁效应

D.

发电机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用【答案】B【解析】（1）电扇里面有一个小型的电动机，使微型电扇转动的工作原理是通电导体在磁场中受力转动；（2）电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处接一只发光二极管，线圈转动时，做了切割磁感线的运动，故能产生电流；此时微型电扇如同一台发电机，原理就是电磁感应．故选B．23.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说正确的是（

）A.

物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应

B.

乙图实验装置是电动机的原理图

C.

丙图中，导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关

D.

“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号【答案】D【解析】A．物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应，该选项说法不正确；B乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的原理图，该选项说法不正确；C丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向都有关系，该选项说法不正确；DK歌用的话筒工作原理是电磁感应，把声音的因此线圈的振动转化成强弱变化的电流，该选项说法正确．故选D．24.关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中，正确的是（

）A.

线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的

B.

线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的

C.

线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的

D.

线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的【答案】D【解析】对于直流电动机，即只能用直流电源来供电，所以电动机的外部电流的方向是不变；而电动机能持续的转动下去，即线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向，所以线圈中的电流方向是变化的．故选D．25.如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是(

)A.

三幅图中，导线ab、cd所受的磁力方向始终没有发生改变

B.

乙图中，线圈能够持续往下转动变成丙图所示，是由于惯性

C.

通电一段时间后，线圈abcd最终会停止在乙图所示的位置

D.

只要开关始终闭合，线圈abcd一定会在乙图的平衡位置左右摆动，永不停止【答案】D【解析】三幅图中，通过线圈的电流方向不变，磁场方向也不变，因此导线ab、cd受力的方向不变，故A正确不合题意；

乙图中，线圈能够持续往下转动变成丙图所示，是由于惯性，故B正确不合题意；

在丙图中，导线ab和cd受力的方向与运动方向相反，会阻止线圈继续转动，从而使线圈在乙中平衡位置附近左右摆动。由于受到阻力，因此摆动的幅度逐渐减小，最终会静止下来，故D错误符合题意，C正确不合题意。故选D。26.（2020八下·拱墅期末）如图为直流电动机模型（1）直流电动机的工作原理是________。电动机工作时，能够使线圏平稳，连续不停地转动下去是靠图中的________（填名称）来实现的（2）若要改变电动机的转动方向下列方法申可行的是

A.同时改变电流方向和磁场方向B.只改变电流方向或只改变磁场方向

C.使电动机线圈中的电流增大D.使磁场增强【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动（或通电导体在磁场中受到力的作用）；换向器（2）B【解析】（1）直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动（或通电导体在磁场中受到力的作用）。电动机工作时，能够使线圏平稳，连续不停地转动下去是靠图中的换向器来实现的。

（2）若要改变电动机的转动方向下列方法申可行的是：只改变电流方向或只改变磁场方向，故B正确，A、C、D错误。故选B。27.（2019八下·江干月考）小明在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。然后，用小刀刮两端引线的漆皮。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别与电池的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图甲所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会持续转动。①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴________（选填“上侧”或“下侧”）绝缘漆都刮掉。②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了________，该装置能在线圈________（选填“刚转到”、“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。【答案】下侧；换向器；刚转过【解析】①在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，若左转轴下侧的绝缘漆都刮掉，可将右转轴下侧绝缘漆都刮掉。

②图乙中的直流电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。28.如图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。（1）指针下方的物体A应由________材料制成。A.铜B.铁C.铝D.塑料（2）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的________极。（3）实验发现：①当滑动变阻器的滑片P向________滑动时(选填“左”或“右”)，指针B偏转的角度将会________(选填“变大”或“变小”)；②保持滑片P位置不变，当导线a由与接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会________(选填“变大”或“变小”)。（4）经过对电磁铁研究，可得出的结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性________；当通过电磁铁电流一定时，电磁铁线圈的匝数越________，磁性越________。【答案】（1）B（2）N（3）左(或右)；变大(或变小)；变大（4）越强；多；强【解析】(1)磁体吸引的是磁性材料。在铜、铁、铝、塑料这四种材料中只有铁是磁性材料。(2)由图可见，电流从螺线管的右端流入，从左端流出，根据安培定则，可知电磁铁的左端为N极。(3)①滑动变阻器接入AD，滑片向右移时，AP变长，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，使指针偏转的角度变小。②在电流不变，铁芯不变时，当导线a由与接线柱2改为与接线柱1相连，线圈的匝数增多，电磁铁的磁性增强，使指针偏转的角度变大。(4)实验①得出：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强；实验②得出：当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。29.如图甲，将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来．（1）闭合开关，电动机转动，这是利用通电线圈在________里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的措施是________．（2）刚闭合开关时，小电灯发出明亮的光，但随着电动机转得越来越快，小电灯的亮度逐渐减弱；当转速正常时，小电灯的亮度稳定不变，此时用手指轻轻捏住电动机的转轴，使电动机的转速减慢，你猜想这时小电灯的亮度将________（选填“变亮”“变暗”或“不变”），理由是________．（3）如果将小电灯换成灵敏电流表，电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是________现象，它在生活中的应用有________（举出一例即可）．【答案】（1）磁场；改变电流的方向（2）变亮；电流变大（3）电磁感应；发电机【解析】（1）闭合开关，电动机转动，电动机的原理就是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；如果想改变电动机的转动方向，我们可以采取的方法是：改变电流的方向或改变磁场的方向；（2）捏住电动机的转轴，会将电动机消耗的电能转化为内能，由非纯电阻电路转化为纯电阻电路，电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了，而加在其上的电压不变，所以电流急剧上升，电动机线圈大量发热，此时电流变大，灯泡变亮；（3）电路连接如图乙，当用手快速转动电动机转轴时，发现灵敏电流表指针偏转，这是电磁感应现象，它在生活中的应用有发电机等．三、电流磁效应的其他应用30.如图所示为一种温度自动报警器原理图，它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度计．关于此温度报警器的说法错误的是（

）A.

温度升高至74℃时，电灯亮

B.

温度升高至74℃时，电铃响

C.

温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的

D.

电磁继电器是一种电路开关【答案】A【解析】AB、温度计内的测温液体是水银，它是导体，当温度升高时，水银柱会上升，直到与温度计上方的金属丝相连，使控制电路接通。当温度升高至74℃时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电铃接入电路，电灯所在的电路断开，出现铃响灯不亮的现象，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意；C、液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，故C正确，不符合题意；D、温度上升水银与金属丝接触，控制电路接通，温度下降，水银面与金属丝分离时，控制电路断开，所以水银温度计在电路中的作用相当于一个开关，故D正确，不符合题意。故选A31.（2020·绍兴）下列有关电铃(如图)说法正确的是（

）A.

电铃的工作原理是电磁感应

B.

小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性

C.

要使铃声响度大一些，可适当降低电压

D.

滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强【答案】D【解析】A、电铃的工作原理是电磁铁的原理；故A错误；

B、小锤击打铃碗时，电路断开，没有电流通过，所以电磁铁没有磁性；故B错误；

C、要使铃声响度大一些，即增大小锤到铃碗的距离，因此要增大电磁铁的磁性，可适当增大电压；故C错误；

D、由图可知，该电路是串联电路，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，所以电磁铁的磁性增强；故D正确；故答案为：D。32.（2020·金衢模拟）下列设备，利用电磁继电器工作的是（

）A.

水位自动报警器

B.

动图式话筒

C.

电磁起重机

D.

直流电铃【答案】A【解析】A.当水面与上面的金属块A接触时，整个控制电路接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，接通工作电路里的红灯，从而达到报警的目的，这里的电磁铁相当于一个开关，故A符合题意；

B.声音振动引起线圈振动，线圈在磁场中切割磁感线，从而将声音转化为强弱变化的电流，这就是动圈式话筒的工作过程，没有利用电磁铁，故B不合题意；

C.在电磁起重机中，闭合开关，电磁铁通过电流而产生强大的磁力，将钢铁分拣并运走；断开开关，电磁铁没有电流从而磁性消失，钢铁可以被放下来，故C不合题意；

D.闭合开关后，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，衔铁上的小锤敲击铃铛盖发出声音；此时，衔铁与上面的触点分开，电流消失，那么电磁铁也就没有磁性，衔铁在自身弹力的作用下恢复原装再次接通电路，如此循环往复，实现小锤反复敲击铃铛盖，故D不合题意。故选A。33.（2020九上·江北期末）在科学晚会上，小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动乙线圈摆动时，甲线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是(

)A.

甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器

B.

推动乙线圈摆动时电能转化为机械能

C.

甲线圈随之摆动时机械能转化为电能

D.

甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动【答案】D【解析】A.用手推动乙线圈时，线圈切割磁感线产生感应电流，相当于电源；电流经过甲线圈，它在磁场中受力运动，相当于电动机（用电器），故A错误；

B.推动乙线圈时机械能转化为电能，故B错误；

C.甲线圈摆动将电能转化为机械能，故C错误；

D.甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动，故D正确。故选D。34.（2020九上·浙江期末）如图所示，干电池底部吸有强磁铁(可导电)，在干电池的正极上支有一“门”字形导线框，导线框B侧和套在强磁铁上导电圆环C连接，导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动，圆环C在转动过程中与强磁铁接触良好。导线框转动的动力来源（

）A.

只有线框A侧受到磁场对电流的作用

B.

只有线框B侧受到磁场对电流的作用

C.

线框A侧、B侧都受到磁场对电流的作用

D.

线框A侧、B侧都不受到磁场对电流的作用，是受到的其他外力【答案】B【解析】强磁铁会产生一个磁场，线框B与电池的正负两极相连，有电流经过，因此它会受到磁场对电流力的作用；而线框A下面与电池负极是断开的，没有电流经过，因此不会受到磁场对电流力的作用，故B正确，而A、C、D错误。故选B。35.如图是商场自动扶梯，请回答问题：（1）自动扶梯的动力装置是电动机，它是根据________原理工作的。为了使电动机连续转动，在电路中接入了换向器，它的作用是________。（2）自动扶梯在工作过程中的能量转化情况是________。【答案】（1）通电线圈在磁场中受力转动；改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动（2）电能转化为机械能【解析】（1）自动扶梯的动力装置是电动机，它是根据通电线圈在磁场中受力转动原理工作的。为了使电动机连续转动，在电路中接入了换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。

（2）自动扶梯在工作过程中消耗电能，它带动乘客上升，即机械能增大，因此能量转化情况是：电能转化为机械能。

36.（2019·桐乡模拟）电流表、电压表是初中科学中重要的仪表，试回答：（1）如下图是某同学设计的汽车油量表原理图，当油箱里的油面降低时，浮标下降，杠杆的指针上升，油量表示数变小，则图中的油量表是由________表改装而成的。（2）我们常用的电流表、电压表内有磁体和线圈等，指针的偏转类似电动机转动的原理，即是利用了________的原理而制成的。【答案】（1）电压（2）通电导体在磁场中会受到力的作用【解析】（1）根据题意分析电路图，可知R1和R2串联，油量表与R2并联，即图中的电表为电压表，测R2两端的电压；

（2）电动机的原理是：通电导体在磁场中受到力的作用。37.（2017八下·萧山期中）一般固体受热时，在各个方向上的长度都会胀大，在冷却时都会缩小，物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录，请根据实验记录回答问题。实验序号材料升高的温度（℃）原长（m）伸长量（mm）1黄铜101.000000.192黄铜102.000000.383康铜101.000000.154康铜301.000000.655铝102.000000.466铝301.000000.69（1）从1、3（2、5或4、6）两组实验记录可以看出物体的伸长量与________有关。（2）从________（填序号）两组实验记录可以看出物体的伸长量还与原长有关。（3）从________（填序号）两组实验记录可以看出物体的伸长量还与________有关。（4）如图乙所示是火警自动报警原理图.设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关，温度升高时，双金属片向下弯曲，使电路闭合。请你参考上面的实验记录确定双金属片与固定触点接触的一边所用的材料是黄铜还是康铜？________，并简述理由：________。（5）当发生火灾时，将发生下列变化：a.温度升高使双层金属片弯曲；b.接通触点使工作电路中有电流通过；c.电磁铁有磁性；d.衔铁被吸下；e.接通触点使控制电路中有电流通过；f.电灯亮，电铃响发出警报.这些变化的正确顺序是________。【答案】（1）物质材料（2）1、2（3）3、4；升高温度（4）康铜；相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小（5）aecdbf【解析】（1）影响物体线性膨胀的因素中有三个：材料、升高的温度、原长．由1、3（2、5或4、6）比较可知这几组中原长、升高的温度相同，只有材料不同；

（2）物体的伸长量要与原长有关，因此这组材料必须材料、升高的温度相同．而原长不同，故选择1、2；

（3）影响物体线性膨胀的因素中有三个：材料、升高的温度、原长．在第一第二问中已经考察到原长材料这两个因素了，只剩下升高的温度这一因素了．所以要找一组材料、原长相同而升高的温度不同的选项，因此答案为3、4，升高的温度；（4）选康铜，因为相同长度的两种金属片，升高相同的温度，康铜的伸长量小。（5）只有出现火灾周围环境温度升高时，由于双金属片受热膨胀的程度不同，导致了双金属片向一侧弯曲，使动静触点接通．控制电路接通，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁