教科版九年级上册第七章 磁与电4 电磁继电器达标测试

7.4电磁继电器同步练习教科版初中物理九年级上册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 电磁继电器广泛用于各种自动控制电路中，如图所示是温度自动报警器的原理图，下列说法中错误的是

A. 温度计可以用酒精温度计
B. 温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C. 电磁继电器应用了电流的磁效应
D. 电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路

2. 如图为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到设定值时，电铃报警。下列说法不正确的是

A. 电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B. 温度升高至时，电铃报警
C. 若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度会降低
D. 电铃工作时，电磁铁a端为N极

3. 下列功能中，电磁继电器不能完成的是

A. 控制电路中电流的缓慢变化
B. 控制电路中电流的有无
C. 利用低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路
D. 远距离自动控制与操作

4. 如图是汽车启动装置原理图，对于这一装置及其工作特点，下列说法中错误的是

A. 连有电动机的电路是高压工作电路
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与触点B接触

5. 如图是火灾自动报警系统原理图。发生火灾时，将会发生下列变化：温度升高使双金属片弯曲；接通触点使工作电路中有电流通过；电磁铁有磁性；衔铁被吸下；接通触点使控制电路中有电流通过；红灯亮、电铃响，发出警报。这些变化的正确顺序是

A.  B.  C.  D.

6. 小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯平时是熄灭的，一旦停电，两盏标有“”字样的灯泡就会正常发光。如图是小利设计的四个电路图，其中可以起到消防应急灯作用的电路是

A.  B.
C.  D.

7. 如图所示是种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。下列说法正确的是

A. 温度计中的水银是绝缘体
B. 电铃响时，电磁铁右端是N极
C. 温度降低到以下，电铃响
D. 电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱

8. 如图是由电磁铁P构成的自动空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁且可绕O点转动，当家庭中电流达到一定值时，P吸引Q转动，闸刀在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。下列几种情况：关掉一些用电器短路开一些用电器超负荷运行，其中能使空气开关断开起保护作用的是

A.  B.  C.  D.

9. 如图所示为某汽车一键启动电路。当按下一键启动按键时，有细小电流通过X，接着有强大电流通过电动机，将电动机启动。请你根据所学知识想一想，X可能是哪一种器件？

A. 电流表 B. 电磁继电器 C. 电压表 D. 发电机

10. 大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于的人经过时仅绿灯亮，高于的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是

A.  B.
C.  D.

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示是某“汽车超载记录仪”的原理图，R为保护电阻，为压敏电阻，其电阻值随压力的增大而减小。当“汽车超载记录仪”工作时，电磁铁的上端为          极，当汽车超载时，电压表的示数增大，电磁铁的磁性          选填“增强”或“减弱”。

12. 如图所示是恒温箱的简易电路图。其工作原理是，接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到温度计金属丝A所指的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路          ，电热丝停止加热。当箱内温度低于金属丝A所指的温度时，控制电路断开，衔铁被          ，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定。

13. 如图是小华设计的一种节能电梯工作原理图，R是一个压敏电阻，当电梯上无人时，压敏电阻受到的压力变小，阻值变大，电磁铁的磁性变          填“强”或“弱”，触点3与触点          填“1”或“2”接触，电动机的转速变小，电梯变慢，从而达到节能目的。

14. 虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示，图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更______选填“强”或“弱”：当水位到达金属块A时，______选填“红”或“绿”灯亮。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 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，、为指示灯，其额定电压均为220V。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

16. 如图是某同学为自家的保险柜设计的一个自动报警器的原理图，只要偷窃者将匙插入锁上的钥匙孔，报警器就会铃响报警，请你说明一下这个报警器的工作原理。
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 完成下列关于电流磁效应的有关问题；
    小明用如图所示的装置探究通电螺线管外部磁场，选用小磁针是为了______ ，改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动，由此可知，通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中______ 方向有关。
    小红用图乙所示电路研究通电螺线管的磁场。她先将开关S接a，观察电液表的示数及吸引图钉的数目；再将开关S从a换到b，滑动变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引图钉的数目，此时调节滑动变阻器是为了______ ，来探究______ 的关系。
    
    如图丙所示为小华设计的恒温加热器电路，他使用电磁继电器实现自动控制，图中应选用阻值随温度升高而______ 的热敏电阻，为提高该恒温箱的工作温度，下列操作可行的是______ ；
    A.将滑动变阻器R阻值取小一些
    B.换用电压较大的直流电源U
    C.换用相同长度时弹力更大的弹簧
18. 如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，L为“”的照明灯，晚上自动发光，白天自动熄灭，电磁铁A的线圈电阻忽略不计控制电路中，电源电压为为阻值的定值电阻为光敏电阻，其阻值会随着光照强度简称光强的变化关系如下表所示．

受控电路中导线a端应连接照明电路的______ 选填“火线”或“零线”
照明灯L正常发光时，电阻为多大？
当光照强度为8cd时，灯恰好自动熄灭此时控制电路中电流为多少？的电功率为多少？
如果控制电路的电源换成4节新的干电池，请通过计算说明，照明灯L有没有可能在白天就发光？

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 新冠病毒肆虐，“无接触”式的生活方式悄然走进我们的生活。图1为某款无接触式的热风干手器，手伸入舱内时可吹出温度为的热风，其电路由控制电路和工作电路两部分构成，可简化为图2所示，其中控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器工作电路的额定功率为1100W，加热电阻丝阻值为。
    
    控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的______ 效应；手伸入舱内时电阻R的阻值______ 选填“增大”“不变”或“减小”，衔铁被吸下，工作电路开始工作。
    某家庭电路电能表如图3所示，不使用其它用电器情况下，2台该款干手器______ 选填“能”或“不能”同时工作；下列操作能够提高热风温度的是______ 选填相应选项的字母。
    A.在加热电阻丝左端串联一个同规格的加热电阻丝
    B.在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝
    C.换用电功率更大的电动机
    正常工作时工作电路的总电流为多大？电动机的额定功率为多大？每天工作约30分钟，则每天加热电阻丝产生的热量为多少？
    
    
    
    
    
    
     
20. 如图是利用电磁铁控制汽车启动的电路原理图，图中钥匙相当于控制电路的开关，请完成控制电路的连接。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】 解析  当温度达到一定值时，温度计内液柱上升，如果该液体是导体，电磁铁所在的电路被接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引过来，使报警电路接通，电铃响，可以起到报警作用。酒精不是导体，所以不能使用酒精温度计。
 

2.【答案】D
 

【解析】电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A正确；
温度升高到时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，动、静触点相接触，从而使右侧电路接通，电铃发出报警信号，故B正确；
若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将降低，故C正确；
由右手螺旋定则可知，当电磁铁通电时，a端为S极，故D错误。
故选D。
 

3.【答案】A
 

【解析】电磁继电器不能控制电流缓慢变化，故A错误；
含有电磁继电器的低压电路可以控制高压工作电路电流的有无，故B、C正确；
低压电路和高压电路之间的距离可以达到很远，有利于保护人身安全，故D正确。
故选A。
 

4.【答案】C
 

【解析】连有电动机的电路为高压工作电路，故A正确。
由题图知，电磁铁的工作电压只是电动机工作电压的一部分，所以电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低，故B正确。
由右手螺旋定则可知，电磁铁通电时，上端是N极下端是S极，故C错误。
电磁铁通电时产生磁性，向下吸引衔铁，使触点A与B接触，从而使电动机所在电路接通，汽车启动，故D正确。
 

5.【答案】B
 

【解析】发生火灾时，周围环境温度升高，由于双金属片受热膨胀的程度不同，导致双金属片向一侧弯曲，使动、静触点相接触，控制电路接通，电路中有电流通过，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，使工作电路接通，电路中有电流，工作电路中的电铃响、红灯亮，故B正确。故选B。
 

6.【答案】C
 

【解析】由题知，没有停电时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开；而停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与上端触点接触，使两灯泡所在电路接通，又因为两灯泡的额定电压为，所以两灯泡应并联在电压为的电源两端。综合分析可知，只有图C符合要求。
 

7.【答案】B
 

【解析】解：
A、水银容易导电，是导体，故A错误；
B、电铃响时，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁右端是N极，故B正确；
C、温度降低到以下，例如时水银与金属丝不接触，电磁铁的电路中无电流，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，则电铃中无电流通过，电铃不响；当温度降低到及以下，水银与金属丝接触，电磁铁的电路中电流，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，电铃中有电流通过，电铃响，故C错误；
D、电铃响且滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流变大，电磁铁磁性变强，故D错误。
故选：B。
根据安培定则判断通电螺线管的NS极；
图中这一装置由两部分电路组成，左端电路的控制要点在于水银柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引，再由此分析电路中温度变化时的工作情况。
明确图中左侧为控制电路，右侧为工作电路，两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用，是搞清这一装置原理的关键点之一，同时，还应明确水银也是导体，当其与上方金属丝接通时，也成为了电路的一部分。
 

8.【答案】D
 

【解析】解：当电路中的电流过大时，即电磁铁中的电流过大时，磁性增强，故使得空气开关断开；
据所学的知识可知，关掉一些用电器，不会导致电流过大；短路会导致电流过大；开一些用电器，不一定总功率过大，所以电流也不一定过大；超负荷运行时，即总功率过大，故电流会过大，故符合题意的是。
故选：D。
家庭电路中电流过大的原因有两个，即短路和总功率过大；
知道家庭电路中电流过大的原因是解决该题的关键。
 

9.【答案】B
 

【解析】解：电磁继电器的实质是一个电磁铁来控制的开关。利用它可以实现自动控制、远距离控制；还可以利用低电压、弱电流的电路来控制高电压、强电流的电路。这与题目中提到的信息相吻合，由此联想到电路中的元件是电磁继电器。
故选：B。
根据题目中告诉的信息：细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机；可以确定电动机的工作与否是受X控制的，因此X的作用相当于开关。
利用一个电路来控制另一个电路，由此可以联想到电磁继电器。
将电磁继电器的实质与题目中的信息联系起来是解决此题的关键。
 

10.【答案】C
 

【解析】解：A、A图红灯装在干路，不论什么情况红灯均亮，A不符合题意；
B、无人或体温低于的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律，则电路中的电流越大，电磁铁磁性变大，衔铁被吸下，电铃与绿灯并联连入电路中，电铃响，绿灯亮，B不符合题意；
C、无人或体温低于的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律，则电路中的电流越大，电磁铁磁性变大，衔铁被吸下，电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，C符合题意；
D.D图中，红灯接在干路中，在任何情况下红灯均发光，D不符合题意。
故选：C。
逐一分析每个选项的电路图，找出符合题意的答案匝数一定的电磁铁，电流越大，其磁性越强。
本题结合当前的热点问题，考查对电路的分析及电磁继电器的有关知识。
 

11.【答案】S

增强

【解析】解析  用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的下端为N极，则上端就是S极；当汽车超载时，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，则控制电路中电阻变小，电流变大，则电磁铁的磁性增强。
 

12.【答案】断开或停止工作

弹簧拉起

【解析】解析  电磁继电器实际上就是一个用控制电路来间接控制工作电路的开关。当箱内温度升高，水银柱上升，达到温度计金属丝A所指的温度时，电磁铁电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，电热丝电路被断开，电热丝停止加热。反之当箱内温度下降，低于金属丝A所指的温度时，电磁铁电路断开，衔铁被弹簧拉起，触点开关上移，电热丝电路再次接通，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定。
 

13.【答案】弱 

1

【解析】当电梯上无人时，压敏电阻受到的压力变小，阻值变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，则衔铁在弹簧作用下被拉起，使触点3与触点1接触，电动机与串联后电动机两端的电压减小，电动机转速变慢。
 

14.【答案】强  红
 

【解析】解：螺线管插入软铁棒之前，只有螺线管的磁场作用，当螺线管中插入软铁棒，软铁棒被磁化，此时软铁棒磁场和螺线管的磁场共同作用，使磁场大大增强。
当水位到达金属块A时，左端的控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通，红灯亮。
故答案为：强；红。
螺线管中插入软铁棒，软铁棒被磁化，软铁棒的磁场和螺线管的磁场共同作用，使磁性增强；
当水位到达金属块A时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通。
本题考查电磁继电器的应用，这个自动控制装置是由控制电路和工作电路两部分组成，工作电路又包括红灯电路和绿灯电路。
 

15.【答案】解：由题意可知，当动触点与上方静触点接触时，电路为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，电路为R与红灯的并联电路；衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端，如下图所示：

 

【解析】根据题意可知，当动触点与上方静触点接触时，停止加热时绿灯正常发光，所以此时为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，加热电路工作，并且红灯亮，所以R与红灯并联接入电路；衔铁的实质为一开关，衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端。
本题考查了电磁继电器的工作原理、电路图的连接，明确电路的工作特点是解题的关键。
 

16.【答案】答：由图示可知，该装置有两部分电路组成，左侧的电路为控制电路，右侧的电路为工作电路；偷窃者将匙插入锁上的钥匙孔，控制电路接通，有电流通过电磁铁，电磁铁具有磁性，能吸引衔铁，使得工作电路接通，电铃发出响声。
 

【解析】电磁继电器需要两个电路，一个低压控制电路，一个高压工作电路，也就需要两个电源。
本题考查学生对电磁继电器应用的了解，并和生活现象联系起来进行分析。
 

17.【答案】显示磁场的方向  电流  控制两次实验的电流大小不变  通电螺线管磁场强弱与线圈匝数  减小  C
 

【解析】解：选用小磁针是为了显示磁场的方向，即小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向；改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关；
实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系；
根据题意可知，当加热器的温度到达设定值后应该使电热丝停止工作，即电磁铁吸引衔铁，此时电磁铁的磁性应增强，电路中的电流应变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，即热敏电阻的阻值变小，故应选用阻值随温度升高而减小的热敏电阻；
为提高该恒温箱的工作温度，应减小电磁铁的磁性；
A.将滑动变阻器R阻值取小一些，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故A错误；
B.换用电压较大的直流电源U，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C.换用相同长度时弹力更大的弹簧，在磁性相同的情况下，衔铁不容易被吸下，使得电热丝工作时间增长，温度升高，故C增强。
故答案为：显示磁场的方向；电流；控制两次实验的电流大小不变； 通电螺线管磁场强弱与线圈匝数；减小；C。
小磁针静止时N极的指向就是该点处磁场的方向；通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向、线圈的绕法有关；
影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用；
要使电磁继电器实现自动控制，当加热器的温度到达设定值后应该使电热丝停止工作，即电磁铁吸引衔铁，据此分析；为提高该恒温箱的工作温度，应减小电磁铁的磁性。
本题考查了螺线管磁场的特点、磁极方向的判断、电磁铁的应用等，注意通电螺线管的磁极极性与电流的方向和线圈的绕法有关。
 

18.【答案】火线
 

【解析】解：
电磁继电器是工作电路中的自动开，为了保证用电安全，受控电路中导线a端应接在火线上；
由可得，照明灯L正常发光时电阻；
根据表格数据知光强与阻值的乘积为一定值，
即：，
当光强为8cd时，的阻值为：，
光照强度为8cd时，控制电路中电流为：
；
的电功率：；
节新的干电池组成的电源，其电压为6V，当控制电路中电流为时，控制电路的总阻值：
，
由电阻的串联可得光敏电阻的阻值：
，
此时的光强，
即光照强度为时，衔铁就会被吸下，照明灯熄灭，
而白天光照强度更大，的阻值更小，控制电路中电流更大，衔铁一直被吸下，所以，照明灯不会在白天发光。
答：火线；
灯L正常工作时电阻的阻值为；
电流为；的电功率为；
照明灯不会在白天发光。
电磁继电器在工作电路中起到开关的作用，为了保证用电安全，应接在火线上；
灯L正常工作时的功率和额定功率相等，根据求出电阻的阻值；
根据图中数据找出光强与电阻的变化关系，求出光照强度为8cd时电阻的阻值。根据欧姆定律求出电流大小，根据可以求出的电功率；
根据电磁继电器的工作临界条件，求出4节新的干电池时，电磁继电器工作时光敏电阻的阻值，根据光敏电阻的阻值与光强的关系，求出此时光照强度进行判断。
本题考查了电功率公式、安全用电、欧姆定律、电磁铁的应用等，分析好控制电路电源的电压变化时控制电路工作的变化是关键。
 

19.【答案】磁  减小  能  B
 

【解析】解：控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应；
手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大导致电磁铁的磁性增强，
由的变形式可知，控制电路的总电阻减小，则电阻R的阻值减小；
这只电能表允许的用电器同时工作的最大总功率，
由可知，不使用其它用电器情况下，2台该款干手器能同时工作；
工作电路的电压220V一定时，要提高热风温度，即提高加热电阻丝的功率，由可知，应减小加热电路中的电阻，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，应在加热电阻丝两端并联一个同规格的加热电阻丝，而不是在加热电阻丝左端串联一个同规格的加热电阻丝，
用电功率更大的电动机不能提高热风温度，故AC不合理、B合理；
由可得，正常工作时工作电路的总电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，加热电阻丝的电功率，
则电动机的电功率：，
每天加热电阻丝产生的热量。
故答案为：磁；减小；能；B；正常工作时工作电路的总电流为5A，电动机的额定功率为550W，每天加热电阻丝产生的热量为。
电磁继电器是利用电流的磁效应工作的；手伸入舱内，衔铁被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大导致电磁铁的磁性增强，根据欧姆定律和电阻的串联可知电阻R的阻值变化；
根据电能表的参数可知电能表的工作电压和标定电流，根据求出其允许同时工作家用电器的最大总功率，然后与2台该款干手器同时工作时的总功率得出答案；工作电路的电压一定时，要提高热风温度，根据可知应减小电路中的电阻，据此进行解答；
根据求出正常工作时工作电路的总电流，利用并联电路的电压特点和求出加热电阻丝的电功率，总功率减去加热电阻丝的电功率即为电动机的电功率，根据求出每天加热电阻丝产生的热量。
本题考查了电磁继电器的工作原理和电功率公式、电热公式的综合应用等，明白电能表参数的含义较为关键。
 

20.【答案】解：控制电路，包括：钥匙孔、电源以及螺线管，由钥匙在钥匙孔内的转动来实现开关的闭合，如下图：

 

【解析】将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转相当于闭合开关，当控制电路接通后，电路中有了电流，电磁铁有了磁性，从而吸引其上面的衔铁，衔铁的向下运动带动了杠杆逆时针转动，使工作电路的两个触点接通，电动机工作。
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关。