初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁第3节 电磁铁 电磁继电器同步测试题

第3节　电磁铁　电磁继电器

测试时间:25分钟

一、选择题

1.通电螺线管磁性的强弱与以下哪个因素无关(　　)

A.线圈中通过的电流方向和通电时间

B.线圈中是否插入铁芯

C.线圈的匝数

D.线圈中通过的电流大小

2.如图是用热敏电阻(受温度影响阻值会发生变化的电阻)和电磁继电器组成的火警器的示意图,热敏电阻R受热后,其阻值会减小,将发生的变化是(　　)

A.电磁继电器控制电路中的电流减小

B.电磁继电器控制电路断开

C.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,L2发光

D.当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性减弱使得衔铁能复位,L1发光

3.为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”,实验小组连接了如图所示的实验电路,开关S闭合。下列说法正确的是(　　)

A.比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系

B.乙铁钉的上端是N极

C.大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥

D.向左调节滑片P,甲、乙吸引大头针个数均会增多

4.如图所示,闭合开关后将滑动变阻器的滑片向右移动,下列说法正确的是(　　)

A.电磁铁的磁性增强

B.电流表读数变大

C.通电螺线管上端为S极

D.弹簧测力计示数变小

5.当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,下列说法正确的是(　　)

A.此过程中,螺线管的右端为S极

B.条形磁铁受到桌面的摩擦力方向向右,大小始终不变

C.条形磁铁受到桌面的摩擦力方向向左,大小始终不变

D.该实验装置不能探究电磁铁磁性与电流大小的关系

6.如图所示是某同学连接的电路,电磁铁电阻不大,灯泡额定电压是6 V左右,开关闭合后,下列说法正确的是(　　)

A.灯泡会一直亮

B.灯泡会闪一下就不亮了

C.灯泡会一直不停地闪

D.灯泡会一直不亮

二、填空题

7.如图所示,开关S闭合时,　　　　电动机转动,开关S断开时,　　　　电动机转动。(均选填“A”或“B”) 

8.如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板,弹簧,金属片A、B、C和报警电路组成,其中,弹簧上的金属片B相当于　　　　,当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,这时灯　　　　(选填“亮”或“不亮”),电铃　　　　(选填“响”或“不响”)。 

9.如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图,R是一个压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后,则图中电磁铁的磁性将　　　　(选填“增强”“减弱”或“不变”)。当小明在电梯上匀速上升时,他的机械能　　　　。 

10.如图所示的电路,电磁铁的左端有一个小磁针,只闭合S1,小磁针　　　　(选填“顺时针”或“逆时针”)偏转;先闭合S1,再闭合S2,电磁铁磁性　　　　(选填“增强”或“减弱”)。 

三、作图题

11.电源电压恒定不变,闭合开关S,小磁针静止时其N、S极如图所示,且电路能改变电磁铁磁性的强弱,请在虚线框内将电路图补充完整。

12.如图所示,为一恒温水箱的电路原理图,包括控制电路和工作电路两部分。控制电路已经连成;工作电路中,R为加热电阻,L1、L2为指示灯,其额定电压均为220 V。加热时红灯亮,绿灯不亮;停止加热时,绿灯亮,红灯不亮。请按照要求连接好工作电路。(热敏电阻的阻值随温度升高而减小)

四、实验探究题

13.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。

(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过　　　　　　　　　　　　　　　来显示电磁铁磁性的强弱。 

(2)比较图(a)和(b),可以得出结论:电磁铁线圈匝数一定时,　　　　越大,电磁铁磁性越强。 

(3)如图(c),将导线绕在两铁钉上,构成两个电磁铁串联的电路,他把电磁铁串联接入电路的目的是使通过甲、乙两个电磁铁的　　　　相等。通过图(c)我们可以得出的结论是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)该实验运用的物理研究方法是:　　　　　　、　　　　。 

答案全解全析

1.答案　A　线圈中通过的电流的方向不能影响电磁铁磁性的强弱,只能改变电磁铁的磁场方向,通电时间与磁性的强弱无关,故A符合题意;线圈中是否插入铁芯影响电磁铁磁性的强弱,故B不符合题意;线圈的匝数影响电磁铁磁性的强弱,故C不符合题意;线圈中通过的电流的大小也可以改变电磁铁磁性的强弱,故D不符合题意。

2.答案　C　热敏电阻R受热后,其阻值会减小,电磁继电器上的线圈中的电流增大;当电阻减小到某特定值时,电磁铁的磁性增强足以吸引下衔铁,使灯L2所在的工作电路接通,灯L2发光。故选C。

3.答案　D　由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲、乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,故A错误;根据安培定则可知,乙铁钉的上端是S极,故B错误;大头针被磁化,大头针下端的磁极相同,互相排斥,所以下端分散,故C错误;向左移动滑片P时,电路中电阻减小,电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁甲、乙吸引大头针的数量均会增多,故D正确。

4.答案　D　闭合开关,根据安培定则判断通电螺线管的下端为S极,上端为N极,当滑动变阻器滑片向右移动时,电路中的电阻变大,电流变小,电磁铁磁性减弱,铁球受到的吸引力减小,所以弹簧长度变短,弹簧测力计示数变小。故选D。

5.答案　D　由安培定则可知,螺线管的右端为N极,而不是S极,故A错误。因为螺线管的右端为N极,条形磁铁的左端为S极,异名磁极相互吸引,所以条形磁铁受到的引力向左,因为条形磁铁始终保持静止,所以其受到的静摩擦力与引力为一对平衡力,方向相反,大小相等,所以摩擦力方向向右;因为滑动变阻器的滑片P向下移动,滑动变阻器连入电路的阻值增大,电路中的电流减小,磁性变弱,引力减小,所以摩擦力也随之减小,故B、C错误。因为电磁铁的磁性无法直接观察,所以若想探究电磁铁磁性和电流大小的关系,需要通过转换法来判断电磁铁磁性的变化,本题中,条形磁铁始终保持静止,无法判断电磁铁的磁性变化,所以无法进行探究,故D正确。

6.答案　C　由图可知,开关闭合后,电磁铁和灯泡串联接入电路,灯泡中有电流通过,灯泡会发光,此时电磁铁具有磁性,把衔铁吸下,灯泡不接入电路中,则灯泡不发光;衔铁在弹簧的拉力作用下被拉起,使电磁铁与灯泡串联,灯泡中有电流通过,灯泡会发光,然后循环往复,故灯泡会一直不停地闪。故选C。

7.答案　B　A

解析　电磁铁是根据电流的磁效应制成的;当开关S闭合时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,B所在电路接通,电动机A所在电路断开,电动机B工作,A不工作;当开关S断开时,控制电路断开,电磁铁无磁性,此时衔铁被弹簧拉起,电动机A所在电路接通,A工作,B不工作。

8.答案　开关　亮　响

解析　弹簧上的金属片B相当于开关,当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响。

9.答案　减弱　变大

解析　当人从电梯上走下后,压力减小,则压敏电阻R的阻值增大,左侧控制电路中的电流减小,电磁铁磁性变弱;当小明在电梯上匀速上升时,小明的质量不变,速度不变,动能不变,同时高度增加,重力势能增大,而机械能为动能和势能之和,所以,机械能变大。

10.答案　逆时针　增强

解析　电流从左端流入,右端流出,由安培定则可知,此时电磁铁的右端是N极,左端是S极,根据磁极间的相互作用规律可知,闭合开关S1,小磁针逆时针偏转;先闭合开关S1,再闭合S2,两电阻并联,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,故电磁铁的磁性增强。

11.答案　如图所示

解析　根据磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的左端应为N极,再由安培定则得出电流从左端流入,右端流出,同时在电路中串联滑动变阻器。

12.答案　如图所示

解析　温度升高时,热敏电阻阻值减小,电磁继电器与下方静触点接触,此时应该为非加热状态,绿灯亮;温度降低时,热敏电阻阻值增大,电磁继电器与上方静触点接触,此时应该为加热状态,红灯亮,电阻R加热。所以绿灯应该连接下方静触点,红灯和加热电阻R应该连接上方静触点,由于L1、L2的额定电压均为220 V,所以红灯应与加热电阻并联。

13.答案　(1)电磁铁吸引大头针的多少　(2)电流　(3)电流　电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强　(4)控制变量法　转换法

解析　(1)实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱,采用的是转换法;

(2)比较图(a)和(b)可知,(b)图中滑动变阻器接入电路的电阻小,电路中的电流要大于(a)图中的电流;两个电磁铁的线圈匝数相同,通过的电流不同,电流越大,吸引的大头针的个数越多,电磁铁磁性越强,可以得出结论:电磁铁线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;

(3)由图(c)知两电磁铁串联,电流相同,而线圈匝数不同,甲的匝数比乙的匝数多,甲吸引的大头针个数比乙的多,故结论为:在电流相同的情况下,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强;

(4)实验中采用了控制变量法和转换法。