浙教版八年级下第一章电磁继电器计算专题Word文档下载推荐.docx
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300
（1）请说明该自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
4.小明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，指示灯亮；
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，警铃响。
图甲中继电器的供电电压U1=3V，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等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。
图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）。
（2）图甲中线圈下端P的磁极是________极（选填“N”或“S”）。
（3）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警。
5.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________（选填“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________（选填“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？
6.如图所示为某兴趣小组的同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示
电阻R/欧
已知继电器的线圈电阻R0为10欧，左边电源电压U1为6伏恒定不变。
当继电器线圈中的电流大于或等于15毫安时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路开始工作。
（2）计算该空调的启动温度
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一个方便可行的调节方案。
7.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________（接通/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________（高/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R2电阻值有如下的几种，你选择（
）
A.
0～100Ω
B.
0～200Ω
C.
0～1000Ω
D.
0～1500Ω
（5）小明设计的这个控制电路，使用起来有不足之处，请你指出：
________
8.下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图。
“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁（线圈电阻不计）、电源U1（U1=8V）、开关、导线等组成。
热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表。
当线圈中的电流大于或等于20mA时，电磁铁的衔铁被吸下。
“工作电路”由电源U2（U2=220V）、发热电阻R2（R2=110Ω）、导线等组成。
温度/℃
…
45
50
热敏电阻阻值/Ω
350
250
200
160
（1）为使恒温箱温度升高到一定值时，“工作电路”自动断开。
则导线端点C最初应接________（填A或B）接线柱。
（2）若设定恒温箱的温度最高为45℃，则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大？
（3）“控制电路”中用到了哪些科学知识？
请说出两点（示例中的除外）。
示例：
控制电路中用到了“欧姆定律”的科学知识。
9.为判断短跑比赛是否抢跑，某兴趣小组设计了如图“抢跑自动指示”电路．其工作原理是：
当运动员蹲在起跑器上后，先闭合S；
发令时闭合S1，发令指示灯亮；
运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小，其电阻改变，电磁铁线圈中的电流明显变大，S2被吸引而闭合，起跑器指示灯亮．若起跑器指示灯比发令指示灯先亮，表示运动员抢跑．
（1）当S1处于断开状态时，闭合S，若压敏电阻阻值变小，电磁铁的磁性强弱如何变化？
________
（2）压敏电阻通常有两种类型：
A．阻值随压力增大而增大；
B．阻值随压力增大而减小．则该模型的压敏电阻应选择哪种类型，结合电路简要说明理由．________
10.电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。
己知控制电路的恒定的电源电压U=6伏，保护电阻R1=100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（g取10牛/千克）
（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。
电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点________接触,电铃发出警报声。
（2）当电磁铁线圈电流达到毫安时,衔铁刚好被吸住。
若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。
（3）如果想设置电梯最大乘客载重量为1000千克，计算得出R1的阻值应该设置为多少。
11.如图是简单的火警自动报警装置所需的电路元件．其中温控开关在温度升高到某数值时自动闭合，常温时自动断开要求：
当发生火灾时红灯亮、电铃响，发出报警信号；
正常情况下绿灯亮．请按上述要求，将图中元件连成一个火警报警器电路（a、b、c为三个接线柱，连线时不要交叉）．
12.图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。
继电器线圈的电阻为150欧。
当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。
为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
13.图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。
14.小明设计了一种“自动限重器”，如图所示，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1、滑动变阻器R2、轻质货架和压力杠杆OAB等。
当压敏电阻R1表面承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品，用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。
15.请将图中各器材和元件连成电路，要求开关S断开时，绿灯亮，红灯熄灭；
开关S闭合时，红灯亮，绿灯熄灭。
答案解析部分
1.【答案】
【考点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与电流的大小.线圈的匝数有关，本题中只要串联一个变阻器，改变电路的电流可改变磁性，再根据安培定则可判断出电源的正负极．
故答案为：
如下图．
【分析】
（1）电磁铁的磁性强弱跟电流大小.匝数多少.是否有铁芯插入有关．
（2）安培定则：
用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是螺线管的N极．
2.【答案】
【解析】【解答】
（1）根据电流方向可知，螺线管看到的电流方向向左，由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为S极，下端为N极；
螺线管与条形磁铁为异名磁极，相互吸引，滑片向左滑弹簧长度伸长，对条形磁体的引力变大，螺线管的磁性变大，电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，连接方法如下图所示；
（2）根据右手螺旋定则判断出螺线管的下端为N极，根据磁极间相互作用的规律，小磁针静止时N极应指向下方，如下图所示．
（1）由右手螺旋定则得出通电螺线管的磁极；
根据引力的变化，判断出磁性的变化，得出电路中电流变化情况，再画出滑动变阻器的连接方法；
（2）螺线管的下端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，可判断出小磁针静止N极的指向．
3.【答案】
（1）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15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。
当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。
（2）电路启动时的总电阻：
R总=U/I=6V/=400Ω，
此时热敏电阻的阻值：
R热=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω，
对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
答：
该空调的启动温度是25℃。
（3）因为电路启动时的总电阻为400，由表中数据可知，空调启动温度设定为30°
C．时，热敏电阻的阻值为300，则电路中还应串联的电阻:
Ｒ＇＝Ｒ热＝Ｒ总－Ｒ热‘－Ｒ０＝400－360-10=30.
将空调启动温度设定为30°
C时。
控制电路中需要再串联30的电阻。
（4）因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源为可调压电源来实现对其控制.
可以将左边电源改为可调压电源。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点，欧姆定律的应用
【解析】【分析】
（1）由题意可知，这一自动控制装置的基本结构是一个电磁继电器，根据电磁继电器的基本工作原理，结合在此处的运用可描述其原理；
（2）根据左边电源电压为6V，继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器启动，可计算出此时，继电器的总电阻，再减去线圈电阻，可得到热敏电阻的阻值，最后从表中找出对应温度；
（3）当温度设定为30℃时，从表中找出对应的电阻值，用同样的方法求出总电阻，减去表中对应的阻值，即可得出应串联的电阻大小；
（4）本装置通过调节电阻来改变设定温度，我们也可以考虑通过改变电源电压，实现对其调节的作用。
【解答】
（1）答：
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15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作．当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制；
对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃，
该空调的启动温度是25℃；
（3）因为电路启动时的总电阻为400Ω
由表中数据可知，空调启动温度设定为30℃时，热敏电阻的阻值为360Ω；
则电路中还应串联的电阻：
R′=R热=R总-R热′-R0=400Ω-360Ω-10Ω=30Ω；
将空调启动温度设定为30℃时，控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
（4）因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源改为可调压电源来实现对其控制，
4.【答案】
（1）B
（2）S
（3）电流等于50mA时，继电器的衔铁刚好被吸合，警铃报警。
此时控制电路总电阻R总===60Ω
热敏电阻R=R总-R0=30Ω
由图甲可知，此时t=80℃
所以，当温度t≥80℃时警铃报警。
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】本题既考查电磁继电器原理的分析，也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算，综合性比较强，解题时要仔细分析。
（1）由题干中“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，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；
（2）由线圈中的电流方向，根据安培定则判断出电磁铁的NS极；
（3）由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题。
（1）由题中“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，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（2）由安培定则可判断出线圈的下端P的极性是S极；
（1）B；
（2）S；
（3）当温度t≥80℃时警铃报警。
5.【答案】
（1）如图所示：
（2）变小
（3）变大
（4）U源=9V、I=60mA=
电路的总电阻：
R总=U源/I==150Ω
此时R1=热敏电阻的阻值：
R1=R总-R2=150Ω-50Ω=100Ω，
由图象知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的温度为50℃。
（1）先分析图乙得出热敏电阻的阻值与温度的的关系，然后在分析图甲的工作恒温调节原理的基础上进行解析；
（2）由恒温箱的温度值调高分析热敏电阻的变化，在得出控制电路中的电流的变化，在此基础上判断滑动变阻器接入电路中的阻值的变化；
（3）先求出电路的总电阻，在求出热敏电阻的阻值，最后结合图乙得出答案即可。
（1）由图乙分析可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，根据欧姆定律可知，此时通过热敏电阻的电流在增大；
而由题意可知电磁继电器线圈的电流达到60mA，衔铁被吸下来时，如果此时工作电路没有断开，则温度会不断升高，所以此时应该工作电路断开，由此可以确定工作电路的连接方式如下图所示：
（2）恒温箱的温度值要调高，热敏电阻减小，此时要使控制电路中的电流不要增大，以防衔铁被吸下来，就要使滑动变阻器接入电路中的阻值变大；
（3）U源=9V、I=60mA=，电路的总电阻R总=U源I==150Ω，此时R1=热敏电阻的阻值R1=R总-R2=150Ω-50Ω=100Ω，
由图象知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的温度为50℃。
（1）
（2）变大；
（3）50℃
6.【答案】
（1）当温度升高时，热敏电阻R阻值减小，控制电路中电流增大当电流增大到15毫安时，继电器的衔铁被吸合，工作电路被接通空调开始工作。
反之温度降低时，热敏电阻R阻值增大，控制电路中电流减小，衔铁回到原位置，工作电路处于断开状态空调停止工作。
（2）设当热敏电阻阻值为R1时空调启动，此时电流I=15mA。
=
R1=390Ω，查表格可知t=25℃
该空调的启动温度为25℃
（3）由表格可知要使启动温度为30℃，电阻R=360Ω，因为启动总电阻为400Ω，线圈R0的阻值为10Ω，所以需要串联的电阻为：
400Ω-360Ω-10Ω=30Ω
需要再串联一个30Ω的电阻。
（4）可以给控制电路串联一个滑动变阻器。
（1）电磁继电器是利用电磁铁铁控制的自动开关。
使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流。
（2）根据电磁铁的启动电流可以计算得到热敏电阻的阻值，查表可得启动温度。
（3）根据启动电流得到启动总电阻，由启动温度30℃得到热敏电阻的阻值，再算出需要串联的电阻。
（4）改变控制电路的电阻可以控制控制电路中的电流从而控制工作电路的通断。
（4）根据要求改变控制电路的电阻设定不同的启动温度比较方便可行的调节方案是：
给控制电路串联一个滑动变阻器。
（4）可以给控制电路串联一个滑动变阻器
7.【答案】
（1）S
（2）弱
；
接通
（3）90
高
（4）B
（5）小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的。
【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素，电磁继电器的组成、原理和特点
（1）根据螺线管的线圈绕向和电流方向，利用安培定则可以确定螺线管的NS极．
（2）温度较低，决定了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，结合图示的工作电路的连接情况，即可确定工作电路的工作状态．（3）根据电源电压、R2接入电路中的电阻和控制电路中的临界电流，求得热敏电阻的阻值，然后利用该阻值结合图象可以得到此时的恒温箱的温度值．恒温箱内的温度如何变化，取决于加热丝的工作时间的长短，工作时间是由电磁铁磁性的强弱来决定的，而电磁铁的磁性强弱又是由控制电路中的电流来决定的．由此入手分析即可解决此题．（4）根据要求的温度范围，结合R1的阻值随温度变化的关系可以确定R1的阻值变化范围；
利用电路的总电阻，结合串联电路电阻的特点，可以求得对应的滑动变阻器R2的变化范围，由此即可确定选用哪个滑动变阻器．（5）从温度到达临界值时会出现的实际情况入手分析找出其问题所在．通过图象中的温度和阻值的对应关系，通过温度值得到电阻值是解决此题的关键．
【解答】解：
（1）电流从电磁铁的下端流入上端流出，结合图示的线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的上端为S极，下端为N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=，电路的总电阻：
，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=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．综上分析，当恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃时，滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω～170Ω，故选B．（5）小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的．
8.【答案】
（1）A
（2）查表可知，当温度为45℃时，R1=200Ω
此时电路中的电流I=20mA=
U1＝I1R1＋I1R0
（3）①电流的磁效应；
②通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
【解析】【分析】该题通过电磁继电器综合考查了学生对欧姆定律和焦耳定律的理解和运用，以及对串联电路电流、电阻、电压规律的考查．考查的内容都是电学部分的基础和重点内容，一定要掌握。
（1）温度升高到一定值时，热敏电阻阻值变小，控制电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，此时工作电路断开，说明C点接在A接线柱上；
（2）从表中查得45℃时，热敏电阻对应的电阻，由于此时工作电路断开，则控制电路中电流至少为20mA，根据欧姆定律求出总电阻，减去热敏电阻的阻值，即为滑动变阻器的阻值；
（3）分析控制电路的工作过程可知应用了欧姆定律、杠杆原理、电流的磁效应等。
（3）电磁铁应用了电流的磁效应；
通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强；
衔接应用了杠杆原理；
还有欧姆定律等。
（1）A；
（2）滑动变阻器接入的电阴为200Ω；
②通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强。
9.【答案】
（1）变强
（2）A类型；
S处于闭合状态时，当运动员起跑后对压敏电阻的压力减小，起跑指示灯亮，S2要被吸引，电磁铁磁性要增强，通过线圈的电流应变大，因此通过压敏电阻的电流应变大，压敏电阻阻值要减小，所以压敏电阻受到的压力减小时其阻值也减小
【考点】电磁铁的其他应用
（1）通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强，通过电磁铁的电流越小，电磁铁磁性越弱．
（2）根据图示控制电路与工作电路分析答题．
【解答】解
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