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八年级下册第1节 指南针为什么能指方向精品一课一练
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这是一份八年级下册第1节 指南针为什么能指方向精品一课一练，共14页。试卷主要包含了电磁铁构造原理，电磁铁应用，电磁铁计算，中考真题训练等内容，欢迎下载使用。
1．下列对电磁实验现象相应的解释正确的是（ ）
A．甲图中，闭合开关，小磁针的 N 极向左偏转
B．乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强
C．丙图中，该装置用来研究电磁感应现象
D．丁图中，磁铁放在水平面上，导体ab 竖直向上运动，电流表指针一定会偏转
2．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示，电磁铁的工作原理是 ；装置通电后，电磁铁上端为 (填“N”或“S")极。3．用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为 极。(选填“N”或“S”)
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
4．电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示。R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是( )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为N极
C．超载时，电磁铁的磁性减小
D．正常情况下(未超载时)，K与A接触
5．如图所示，上端为S极的条形磁体悬挂在一轻弹簧上。闭合开关条形磁体处于静止状态后，下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是（ ）
A．滑片P向右缓慢移动B．在螺线管中插入铁芯
C．增大电源电压D．将a、b间电源的正负极对换位置
6．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁铁的磁极方向与电流的方向有关
C．电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
D．电磁继电器中的电磁铁可以用永磁体代替
二、电磁铁应用
7．下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（ ）
A．B．C．D．
8．电磁继电器在电路中主要起（ ）
A．电源作用B． 开关作用C．电阻作用D．传输电作用
9．小云利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，绿灯亮，警铃不响；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触上触点分离，红灯亮，同时警铃响。图甲中继电器的供电电压U1为3 V，工作电路供电电压U2为220 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）电磁继电器利用了电流的 效应；由图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值为 Ω。当环境温度升高时，热敏电阻的阻值将 ，继电器的磁性将 (后两空均填“增大”“减小”或“不变”)
（2）请计算说明环境温度在什么范围内时警铃报警/
10．图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是( )
A．电磁继电器利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大，
C．当光照强度增大时，电压表示数也增大
D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
11．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可能的器件的是( )
A．电流表B．电磁继电器C．电压表D．发电机
12．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 极。
（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （填“接通”或“断开”）。
（3）电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 ℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 （填“高”或“低”）。
（4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃ ，可供选择的可变电阻器R的电阻值有如下的几种，应选择______.
A．0～100ΩB．0～200ΩC．0～1000ΩD．0～1500Ω
13．在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（ ）
A．灯不亮，电铃响B．灯不亮，电铃不响
C．灯亮，电铃不响D．灯亮，电铃响
14．2022年中国疫情形势依然很严峻，“金华415”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是金华某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科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37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃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．
15．有一款“智能照明灯”的工作原理如图所示，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭。已知控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，据此回答下列问题。
（1）当光照强度增大时，电压表示数将 。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，则灯L的发光时间 (选填“变短”或“变长”)。
三、电磁铁计算
16．某同学利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）当恒温箱内温度高于设定温度时，电磁铁的磁性较 ，触点开关断开。
（2）电磁继电器中的电源电压为6伏，其线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流不低于30毫安时，电磁继电器的衔铁能被吸合。在实验中恒温箱的设定温度是90℃，则变阻器R2按入电路的阻值为多少欧
17．小明同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，其电路图如左图所示，该仪器可以拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景，其中压敏电阻阻值与压力的关系如右图所示。
回答下列问题：
（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到 光(填“红”或“绿)时，自动闭合。
（2）由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而 。
（3）已知控制电路电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。通过计算说明，只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录。
18．如图甲为恒温箱的简化电路，R0、R1设置在恒温箱内，R0为加热电阻，阻值为40Ω。R1为热敏电阻，其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中，U=6V，R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时，加热电路会自动断开，当箱内温度略低时，加热电路自动闭合进行加热。
（1）根据恒温箱的工作过程判断，P应与 (填 “m”或“n")连接。
（2）若电磁铁线圈电阻为10欧，当线圈中的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃，则滑动变阻器R应接入电路的电阻值为多少？
（3）若要增大恒温箱内的设定温度，该如何进行操作？ (至少写两点)
19．如图甲所示，某恒温箱的工作电路由工作电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由20V的低压电源、电磁继电器( 线圈电阻不计)、热敏电阻R1 (安装在恒温箱内)、可变电阻器R2开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示。调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，工作电路被断开，电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答下列问题：
（1）从电路安全来看，工作电路中交流电源的火线应该接 端(选填“a”或“b”)接；
（2）调节可变电阻器使得R2=170Ω，恒温箱内温度最高能达到多少度？
（3）若要调低恒温箱的设定温度，应将可变电阻器R2的阻值适当 (选填“调大”或“调小”)。
四、中考真题训练
20．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
21．如图是小敏设计的汽车尾气中CO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。图中气敏电阻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．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
答案解析部分
1．【答案】B
【解答】A选项，图甲为电磁铁，由电池和线圈缠绕方向，根据右手螺旋定则判断出右边为N极，左边为S极，则小磁针N极转向右边，选项错误；
B选项，影响电磁铁的因素有：线圈扎数、电流大小、有无铁芯，线圈扎数越多则磁性越强，选项正确；
C选项，图为研究通电导线在磁场中受到力的作用装置，不能研究电磁感应现象，选项错误；
D选项，图中导体竖直向上运动，则不会切割磁感线，就不能产生电流，选项错误。
故答案为：B
2．【答案】电流的磁效应；N
【解答】（1）电磁铁的工作原理为电流的磁效应。
（2）线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极。
3．【答案】（1）N
（2）电流方向
（3）会；切割磁感线
【解答】（1）根据图甲可知，线圈上电流方向向下；右手握住螺线管，完全的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，因此螺线管的右端为N极。
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针会偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
4．【答案】D
【解答】A.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故A错误；
B.工作时，线圈上电流向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么电磁铁的下端为N极，故B错误；
C.超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁性增大，故C错误；
D.正常情况下(未超载时)，K与A接触，接通电动机所在的电路，断开电铃所在的电路，保证电梯正常工作，故D正确。
故选D。
5．【答案】D
【解答】A、开关闭合，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为S极，异名磁体向下运动，滑动P向右缓慢移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸收力增大，所以条形磁体继续向下运动，A不符合题意；
B、在螺线管中插入铁芯，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁铁继续向下运动，B不符合题意；
C、增大电源电压，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸收力增大，所以条形磁铁继续向下运动，C不符合题意；
D、将a、b间电源的正负极对换位置，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为N极，同名磁极相互排斥，条形磁体向上运动，D符合题意。
故答案为：D
6．【答案】B
【解答】A.电磁铁的铁芯，不可以用铜棒代替，因为铜棒不能被磁化，故A错误；
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关，故B正确；
C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，故C错误；
D.电磁继电器中的电磁铁不能用永磁体代替，因为永磁体的磁性永远保持，不能消失，故D错误。
故选B。
7．【答案】B
【解答】分析各装置的工作原理可知，电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原理来进行工作的。而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的，因此，B与其他设备明显不同。
故答案为：B
8．【答案】B
【解答】电磁继电器的实质是一个间接开关，它可以用低电压.弱电流的控制电路来控制高电压.强电流的工作电路．它还可以实现自动控制．
所以选B
9．【答案】（1）磁；120；减小；增大
（2）解：当线圈中的电流I=50 mA=0.05 A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警。
由I= UR
可得，控制电路的总电阻R总= UI=3V0.05A =60Ω。
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：热敏电阻R=R总-R0=60Ω-30Ω=30Ω。
由题图乙可知，此时t=80℃ ，所以，当温度t≥80C时，警铃报警。
10．【答案】D
【解答】A.电磁继电器的主要结构为电磁铁，利用电流的磁效应工作，故A错误；
B.白天时光照强度大，电磁铁被吸合，此时通过电流较大，而光敏电阻的阻值较小，故B错误；
C.当光照强度增大时，光敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表示数减小，故C错误；
D.若将R1换成阻值稍小的电阻，那么总电阻变小，而总电流变大，从而使电磁铁提前吸合，因此可缩短灯L的发光时间，故D正确。
故选D。
11．【答案】B
【解答】根据题目描述可知，X相当于控制电动机的一个开关。由于控制电路中有电流时X才闭合，没电流时断开，因此它是一个用电流控制的开关。而电磁继电器的主要结构为电磁铁，它就是一个用低电压、弱电流控制高电压、强电流的开关，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
故选B。
12．【答案】（1）S
（2）弱；接通
（3）90；高
（4）B
【解答】（1）根据安培定则判断电磁继电器中电磁铁上端是S极。
（2）温度较低时，由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电路可知，加热丝所在的电路接通。
（3）U源=6V I=30mA=0.03A，
电路的总电阻：R总=U源I=6V0.03A=200Ω，
此时R1=热敏电阻的阻值：R1=R总-R2=200Ω-150Ω=50Ω，
由图象知，热敏电阻的阻值为50Ω时，对应的温度为90℃。
当可变电阻器R2的电阻变大时，在热敏电阻阻值不变的情况下，电路中的电流会减小，此时电磁铁的磁性会减弱，所以衔铁不会被吸下来，工作电路继续工作，恒温箱内的温度持续升高，热敏电阻的阻值会继续降低，控制电路中的电流会增大，直到电流到达临界值时，电磁铁切断工作电路。
（4）由第三问的分析可知：当设定温度最低为90℃，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最大为50Ω，因为控制电路的U源=6V不变，I=0.03A不变，极控制电路的总电阻200Ω保持不变，所以此时要求R2的阻值为150Ω，且此时为最小值；
当设定温度为150℃时，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最小为30Ω，因为控制电路的总电阻为200Ω不变，所以此时要求R2的阻值为170Ω，且为最大值，因此当恒温箱内预设的温度调节范围是90℃～150℃时，滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω～170Ω，B符合题意。
故答案为：（1）S（2）弱；接通（3）90；高（4）B
13．【答案】A
【解答】当控制开关S闭合时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引磁铁，磁铁被吸下，则电铃所在电路接通，灯所在支路断开，所以此时电铃响，而灯不亮，A符合题意。
故答案为：A
14．【答案】C
【解答】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37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越小，电磁铁磁性变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下使静触点动触点分开，仅红灯亮，故B不符合题意；
C.体温高于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，故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，故D不符合题意。
故选C。
15．【答案】（1）减小
（2）变长
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与光敏电阻R2串联，电压表测R2的电压。当光照强度增大时，光敏电阻R2的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数减小。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，此时总电阻增大，而总电流减小，则当光照强度到达原来的临界值时电磁铁不会吸合，因此灯泡L的发光时间延长。
16．【答案】（1）强
（2）解：R总= UI=6V30mA=6V0.03A =200Ω
当t=90℃时，由图可知R1=50ΩR2=200Ω-50Ω=150Ω
【解答】（1）温度较高时，由R1的阻值随着温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较小，控制电路中的电流较大，电磁铁的磁性较强，此时的衔铁会被吸下来，根据图示的工作电路可知，触点开关断开。
17．【答案】（1）红灯
（2）减小
（3）解：由I= UR 知，R总= UI=6V0.06A =100Ω
压敏电阻R=100Ω-10Ω=90Ω。
查图可知，F=4×103N，
m= Gg=4×103N10N/kg =400kg
【解答】（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红时，自动闭合。
（2）由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而减小。
18．【答案】（1）n
（2）解：R= UI=6V0.03A =200欧
R=200欧-50欧10欧=140欧
（3）解：减小电源电压，滑片向右移，控制电路中串联一个电阻，减少电磁铁的线圈匝数
【解答】（1）根据图甲可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，磁场增强，此时将衔铁吸下来与下面的触点连通，切断加热电路，那么衔铁与触电n接触时应该为加热状态，即P应该与n连接。
（2）电磁铁吸合时需要的磁场强度不变，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，磁场变强，则衔铁会提前吸下来切断工作电路。为了能够继续工作，必须减小电磁铁的磁场强度，方法为：
①减小电磁铁的线圈匝数；
②减小通过电磁铁的电流，根据U=IR可知，即减小电源电压；增大总电阻，即滑片右移，或者再串联一个电阻即可。
19．【答案】（1）a
（2）当温度达到50℃时，热敏电阻的阻值为90Ω，、
则电磁铁吸合时的总电阻：R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω；
当电磁铁吸合断开工作电路时，需要的电流大小不变，即总电阻不变，
当可变电阻器使得R2=170Ω时，热敏电阻：R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω；
根据图乙可知，此时温度为130℃。
（3）调小
【解答】（1）根据图甲可知，a端与电磁继电器控制的开关直接相连，因此a应该为火线。
（2）当温度达到50℃时，热敏电阻的阻值为90Ω，、
则电磁铁吸合时的总电阻：R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω；
当电磁铁吸合断开工作电路时，需要的电流大小不变，即总电阻不变，
当可变电阻器使得R2=170Ω时，热敏电阻：R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω；
根据图乙可知，此时温度为130℃。
（3）当恒温箱的温度降低时，根据图乙可知，此时热敏电阻的阻值增大，根据R总=R2+R1可知，为了保持总电阻不变，此时可变电阻器R2的阻值要减小。
20．【答案】D
【解答】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。
21．【答案】C
【解答】A.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时衔铁与下面的触点接通，只有电铃在BD部分才能报警，故A错误；
B.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁的磁性会增强，故B错误；
C.电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变；当电源电压减小时，控制电路部分电流变小，此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警；只有CO的浓度继续增大，气敏电阻的阻值继续减小，电路电流增大才能再次报警，因此报警时CO的最小浓度设定值偏高，故C正确；
D.报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；当CO的浓度降低时，气敏电阻的阻值变大，为了正常报警，变阻器的阻值必须变小，即滑片向上移动，故D错误。
故选C。
1．下列对电磁实验现象相应的解释正确的是（ ）
A．甲图中，闭合开关，小磁针的 N 极向左偏转
B．乙图中，线圈匝数多的电磁铁，磁性强
C．丙图中，该装置用来研究电磁感应现象
D．丁图中，磁铁放在水平面上，导体ab 竖直向上运动，电流表指针一定会偏转
2．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示，电磁铁的工作原理是 ；装置通电后，电磁铁上端为 (填“N”或“S")极。3．用如图甲、乙所示的装置，分别探究“通电螺线管外部磁场的分布”和“电磁感应现象”。
（1）在图甲中，闭合开关后，通电螺线管的右端为 极。(选填“N”或“S”)
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和 有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针 (选填“会”或“不会”)偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，导体中会产生感应电流。
4．电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示。R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是( )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的
B．工作时，电磁铁的上端为N极
C．超载时，电磁铁的磁性减小
D．正常情况下(未超载时)，K与A接触
5．如图所示，上端为S极的条形磁体悬挂在一轻弹簧上。闭合开关条形磁体处于静止状态后，下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是（ ）
A．滑片P向右缓慢移动B．在螺线管中插入铁芯
C．增大电源电压D．将a、b间电源的正负极对换位置
6．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁铁的磁极方向与电流的方向有关
C．电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
D．电磁继电器中的电磁铁可以用永磁体代替
二、电磁铁应用
7．下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（ ）
A．B．C．D．
8．电磁继电器在电路中主要起（ ）
A．电源作用B． 开关作用C．电阻作用D．传输电作用
9．小云利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，绿灯亮，警铃不响；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触上触点分离，红灯亮，同时警铃响。图甲中继电器的供电电压U1为3 V，工作电路供电电压U2为220 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）电磁继电器利用了电流的 效应；由图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻的阻值为 Ω。当环境温度升高时，热敏电阻的阻值将 ，继电器的磁性将 (后两空均填“增大”“减小”或“不变”)
（2）请计算说明环境温度在什么范围内时警铃报警/
10．图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是( )
A．电磁继电器利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大，
C．当光照强度增大时，电压表示数也增大
D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
11．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可能的器件的是( )
A．电流表B．电磁继电器C．电压表D．发电机
12．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 极。
（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （填“接通”或“断开”）。
（3）电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到 ℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变 （填“高”或“低”）。
（4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃ ，可供选择的可变电阻器R的电阻值有如下的几种，应选择______.
A．0～100ΩB．0～200ΩC．0～1000ΩD．0～1500Ω
13．在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（ ）
A．灯不亮，电铃响B．灯不亮，电铃不响
C．灯亮，电铃不响D．灯亮，电铃响
14．2022年中国疫情形势依然很严峻，“金华415”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是金华某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科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37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃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．
15．有一款“智能照明灯”的工作原理如图所示，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭。已知控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，据此回答下列问题。
（1）当光照强度增大时，电压表示数将 。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，则灯L的发光时间 (选填“变短”或“变长”)。
三、电磁铁计算
16．某同学利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。
（1）当恒温箱内温度高于设定温度时，电磁铁的磁性较 ，触点开关断开。
（2）电磁继电器中的电源电压为6伏，其线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流不低于30毫安时，电磁继电器的衔铁能被吸合。在实验中恒温箱的设定温度是90℃，则变阻器R2按入电路的阻值为多少欧
17．小明同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，其电路图如左图所示，该仪器可以拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景，其中压敏电阻阻值与压力的关系如右图所示。
回答下列问题：
（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到 光(填“红”或“绿)时，自动闭合。
（2）由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而 。
（3）已知控制电路电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。通过计算说明，只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录。
18．如图甲为恒温箱的简化电路，R0、R1设置在恒温箱内，R0为加热电阻，阻值为40Ω。R1为热敏电阻，其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中，U=6V，R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时，加热电路会自动断开，当箱内温度略低时，加热电路自动闭合进行加热。
（1）根据恒温箱的工作过程判断，P应与 (填 “m”或“n")连接。
（2）若电磁铁线圈电阻为10欧，当线圈中的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃，则滑动变阻器R应接入电路的电阻值为多少？
（3）若要增大恒温箱内的设定温度，该如何进行操作？ (至少写两点)
19．如图甲所示，某恒温箱的工作电路由工作电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由20V的低压电源、电磁继电器( 线圈电阻不计)、热敏电阻R1 (安装在恒温箱内)、可变电阻器R2开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示。调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，工作电路被断开，电磁继电器的线圈电阻忽略不计，请回答下列问题：
（1）从电路安全来看，工作电路中交流电源的火线应该接 端(选填“a”或“b”)接；
（2）调节可变电阻器使得R2=170Ω，恒温箱内温度最高能达到多少度？
（3）若要调低恒温箱的设定温度，应将可变电阻器R2的阻值适当 (选填“调大”或“调小”)。
四、中考真题训练
20．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
21．如图是小敏设计的汽车尾气中CO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。图中气敏电阻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．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
答案解析部分
1．【答案】B
【解答】A选项，图甲为电磁铁，由电池和线圈缠绕方向，根据右手螺旋定则判断出右边为N极，左边为S极，则小磁针N极转向右边，选项错误；
B选项，影响电磁铁的因素有：线圈扎数、电流大小、有无铁芯，线圈扎数越多则磁性越强，选项正确；
C选项，图为研究通电导线在磁场中受到力的作用装置，不能研究电磁感应现象，选项错误；
D选项，图中导体竖直向上运动，则不会切割磁感线，就不能产生电流，选项错误。
故答案为：B
2．【答案】电流的磁效应；N
【解答】（1）电磁铁的工作原理为电流的磁效应。
（2）线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极。
3．【答案】（1）N
（2）电流方向
（3）会；切割磁感线
【解答】（1）根据图甲可知，线圈上电流方向向下；右手握住螺线管，完全的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，因此螺线管的右端为N极。
（2）在图甲实验过程中，将电源正负极对调，发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关。
（3）图乙中，闭合电路中的一部分导体AB静止不动，当磁体左右运动时，灵敏电流计的指针会偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。
4．【答案】D
【解答】A.电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故A错误；
B.工作时，线圈上电流向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，那么电磁铁的下端为N极，故B错误；
C.超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁性增大，故C错误；
D.正常情况下(未超载时)，K与A接触，接通电动机所在的电路，断开电铃所在的电路，保证电梯正常工作，故D正确。
故选D。
5．【答案】D
【解答】A、开关闭合，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为S极，异名磁体向下运动，滑动P向右缓慢移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸收力增大，所以条形磁体继续向下运动，A不符合题意；
B、在螺线管中插入铁芯，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁铁继续向下运动，B不符合题意；
C、增大电源电压，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸收力增大，所以条形磁铁继续向下运动，C不符合题意；
D、将a、b间电源的正负极对换位置，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为N极，同名磁极相互排斥，条形磁体向上运动，D符合题意。
故答案为：D
6．【答案】B
【解答】A.电磁铁的铁芯，不可以用铜棒代替，因为铜棒不能被磁化，故A错误；
B.电磁铁的磁极方向与电流的方向有关，故B正确；
C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，故C错误；
D.电磁继电器中的电磁铁不能用永磁体代替，因为永磁体的磁性永远保持，不能消失，故D错误。
故选B。
7．【答案】B
【解答】分析各装置的工作原理可知，电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原理来进行工作的。而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的，因此，B与其他设备明显不同。
故答案为：B
8．【答案】B
【解答】电磁继电器的实质是一个间接开关，它可以用低电压.弱电流的控制电路来控制高电压.强电流的工作电路．它还可以实现自动控制．
所以选B
9．【答案】（1）磁；120；减小；增大
（2）解：当线圈中的电流I=50 mA=0.05 A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警。
由I= UR
可得，控制电路的总电阻R总= UI=3V0.05A =60Ω。
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知：热敏电阻R=R总-R0=60Ω-30Ω=30Ω。
由题图乙可知，此时t=80℃ ，所以，当温度t≥80C时，警铃报警。
10．【答案】D
【解答】A.电磁继电器的主要结构为电磁铁，利用电流的磁效应工作，故A错误；
B.白天时光照强度大，电磁铁被吸合，此时通过电流较大，而光敏电阻的阻值较小，故B错误；
C.当光照强度增大时，光敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表示数减小，故C错误；
D.若将R1换成阻值稍小的电阻，那么总电阻变小，而总电流变大，从而使电磁铁提前吸合，因此可缩短灯L的发光时间，故D正确。
故选D。
11．【答案】B
【解答】根据题目描述可知，X相当于控制电动机的一个开关。由于控制电路中有电流时X才闭合，没电流时断开，因此它是一个用电流控制的开关。而电磁继电器的主要结构为电磁铁，它就是一个用低电压、弱电流控制高电压、强电流的开关，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
故选B。
12．【答案】（1）S
（2）弱；接通
（3）90；高
（4）B
【解答】（1）根据安培定则判断电磁继电器中电磁铁上端是S极。
（2）温度较低时，由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较大，控制电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，此时的衔铁不会被吸下来，根据图示的工作电路可知，加热丝所在的电路接通。
（3）U源=6V I=30mA=0.03A，
电路的总电阻：R总=U源I=6V0.03A=200Ω，
此时R1=热敏电阻的阻值：R1=R总-R2=200Ω-150Ω=50Ω，
由图象知，热敏电阻的阻值为50Ω时，对应的温度为90℃。
当可变电阻器R2的电阻变大时，在热敏电阻阻值不变的情况下，电路中的电流会减小，此时电磁铁的磁性会减弱，所以衔铁不会被吸下来，工作电路继续工作，恒温箱内的温度持续升高，热敏电阻的阻值会继续降低，控制电路中的电流会增大，直到电流到达临界值时，电磁铁切断工作电路。
（4）由第三问的分析可知：当设定温度最低为90℃，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最大为50Ω，因为控制电路的U源=6V不变，I=0.03A不变，极控制电路的总电阻200Ω保持不变，所以此时要求R2的阻值为150Ω，且此时为最小值；
当设定温度为150℃时，根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知，此时热敏电阻的阻值最小为30Ω，因为控制电路的总电阻为200Ω不变，所以此时要求R2的阻值为170Ω，且为最大值，因此当恒温箱内预设的温度调节范围是90℃～150℃时，滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω～170Ω，B符合题意。
故答案为：（1）S（2）弱；接通（3）90；高（4）B
13．【答案】A
【解答】当控制开关S闭合时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引磁铁，磁铁被吸下，则电铃所在电路接通，灯所在支路断开，所以此时电铃响，而灯不亮，A符合题意。
故答案为：A
14．【答案】C
【解答】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37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越小，电磁铁磁性变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下使静触点动触点分开，仅红灯亮，故B不符合题意；
C.体温高于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，故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，故D不符合题意。
故选C。
15．【答案】（1）减小
（2）变长
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与光敏电阻R2串联，电压表测R2的电压。当光照强度增大时，光敏电阻R2的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数减小。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，此时总电阻增大，而总电流减小，则当光照强度到达原来的临界值时电磁铁不会吸合，因此灯泡L的发光时间延长。
16．【答案】（1）强
（2）解：R总= UI=6V30mA=6V0.03A =200Ω
当t=90℃时，由图可知R1=50ΩR2=200Ω-50Ω=150Ω
【解答】（1）温度较高时，由R1的阻值随着温度变化的关系曲线可知，热敏电阻的阻值较小，控制电路中的电流较大，电磁铁的磁性较强，此时的衔铁会被吸下来，根据图示的工作电路可知，触点开关断开。
17．【答案】（1）红灯
（2）减小
（3）解：由I= UR 知，R总= UI=6V0.06A =100Ω
压敏电阻R=100Ω-10Ω=90Ω。
查图可知，F=4×103N，
m= Gg=4×103N10N/kg =400kg
【解答】（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到红时，自动闭合。
（2）由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而减小。
18．【答案】（1）n
（2）解：R= UI=6V0.03A =200欧
R=200欧-50欧10欧=140欧
（3）解：减小电源电压，滑片向右移，控制电路中串联一个电阻，减少电磁铁的线圈匝数
【解答】（1）根据图甲可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，那么通过电磁铁的电流增大，磁场增强，此时将衔铁吸下来与下面的触点连通，切断加热电路，那么衔铁与触电n接触时应该为加热状态，即P应该与n连接。
（2）电磁铁吸合时需要的磁场强度不变，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，磁场变强，则衔铁会提前吸下来切断工作电路。为了能够继续工作，必须减小电磁铁的磁场强度，方法为：
①减小电磁铁的线圈匝数；
②减小通过电磁铁的电流，根据U=IR可知，即减小电源电压；增大总电阻，即滑片右移，或者再串联一个电阻即可。
19．【答案】（1）a
（2）当温度达到50℃时，热敏电阻的阻值为90Ω，、
则电磁铁吸合时的总电阻：R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω；
当电磁铁吸合断开工作电路时，需要的电流大小不变，即总电阻不变，
当可变电阻器使得R2=170Ω时，热敏电阻：R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω；
根据图乙可知，此时温度为130℃。
（3）调小
【解答】（1）根据图甲可知，a端与电磁继电器控制的开关直接相连，因此a应该为火线。
（2）当温度达到50℃时，热敏电阻的阻值为90Ω，、
则电磁铁吸合时的总电阻：R总=R2+R1=110Ω+90Ω=200Ω；
当电磁铁吸合断开工作电路时，需要的电流大小不变，即总电阻不变，
当可变电阻器使得R2=170Ω时，热敏电阻：R1'=R总-R2'=200Ω-170Ω=30Ω；
根据图乙可知，此时温度为130℃。
（3）当恒温箱的温度降低时，根据图乙可知，此时热敏电阻的阻值增大，根据R总=R2+R1可知，为了保持总电阻不变，此时可变电阻器R2的阻值要减小。
20．【答案】D
【解答】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。
21．【答案】C
【解答】A.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时衔铁与下面的触点接通，只有电铃在BD部分才能报警，故A错误；
B.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁的磁性会增强，故B错误；
C.电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变；当电源电压减小时，控制电路部分电流变小，此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警；只有CO的浓度继续增大，气敏电阻的阻值继续减小，电路电流增大才能再次报警，因此报警时CO的最小浓度设定值偏高，故C正确；
D.报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；当CO的浓度降低时，气敏电阻的阻值变大，为了正常报警，变阻器的阻值必须变小，即滑片向上移动，故D错误。
故选C。
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