专项提高电磁铁的应用八下第1章 电和磁 尖子生培优 含答案.docx

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专项提高电磁铁的应用八下第1章电和磁尖子生培优含答案

专项提高-电磁铁的应用

思维导

图：

知识点回顾

考点目录：

考点一、电磁继电器工作原理、简单分析及作图

考点二、电磁继电器应用及计算（难）

考点一、电磁继电器工作原理、简单分析及作图

1．如图是温度自动报警器的工作电路。

在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度到达金属丝下端所指示的温度时（  A）

A.铃响，灯不亮    B.铃不响，灯不亮   C.铃响，灯亮     D.铃不响，灯亮

2．如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属块A时，出现的情况是（A）

A．红灯亮B．绿灯亮C．红、绿灯同时亮D．红、绿灯都不亮

3.小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。

在实际调试时，发现灯始终亮着，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（  C）

A.减少螺线管线圈的匝数        B.抽出螺线管中的铁芯

C.滑动变阻器滑片P向右移动      D.减小控制电路的电源电压

4．小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。

在实际调试时，发现灯始终亮着，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（C）

A.减少螺线管线圈的匝数B.抽出螺线管中的铁芯

C.滑动变阻器滑片P向右移动D.减小控制电路的电源电压

5．干簧管比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。

如图甲所示，是干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。

（1）如图乙所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为________极；它与磁簧片cd的c端因相互________而触接。

（2）如图丙所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图。

当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没被磁化，电路是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响；当水面上升到最高水位A处时，________灯发光，电铃响；当水面下降到最低水位B处时，另一灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可判断水位是否正常。

【答案】

（1）N；吸引

（2）红

6.如图所示是某宾馆走廊廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，定值电阻R两端的电压________，同时电磁铁磁性________，工作电路接通，灯泡发光，图中电磁铁的上端是________极。

【答案】增大；增强；S

7．如图所示为电铃的结构示意图，它的工作原理是（以下填空均用下列名词前的字母进行填写）：

A.接通；B.断开；C.吸引；D.脱离；E.有磁性；F.失去磁性。

（1）闭合开关时，电路A，电磁铁1E，衔铁4被C，使小锤敲击铃碗发出声音。

（2）由于衔铁4与螺钉3分离，电路B，电磁铁1F，小锤在弹簧片2的作用下回到原来的状态。

8．如图所示是演示巨磁电阻（GMR）特性的原理示意图。

开关S1、S2闭合时，向左稍微移动滑动变阻器的滑片P，指示灯明显变亮。

（1）变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁周围的磁场增强（填“增强”“减弱”或“不变”）。

（2）指示灯明显变亮，表明电路中GMR的阻值显著减小（填“增大”或“减小”）。

9．如图是火警自动报警器原理图，发生火警时将会发生下列变化：

A.温度升高使双金属片弯曲；

B.接通触点使工作电路有电流通过；

C.电磁铁有了磁性；

D.衔铁被吸下；

E.接通触点使控制电路有电流通过；

F.红灯亮、电铃响、发出警报。

（1）请你将这些变化的正确顺序填写在横线上：

________。

（2）双金属片的作用是          （填字母）。

A.既有感温元件的作用，又有控制电路的开关作用     B.只有感温元件的作用

C.只有控制电路的开关作用               D.只有工作电路的开关作用

【答案】

（1）AECDBF

（2）A

10.阅读短文，回答问题新型发热材料——PTC

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。

PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图1为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该PTC材料的居里点温度为℃。

（2）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：

将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。

请帮他将图2所示的电路连接完整。

（3）你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？

（指出一点即可）

11．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。

其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小。

白天，通过太阳能电池板与蓄电池构成回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。

傍晚，当光照强度小于一定值时，通过蓄电池与LED路灯构成回路，路灯开始工作。

请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作。

（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉）

【解析】　光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小，所以白天时，光敏电阻的阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，与静触点G、F接触，此时太阳能电池板与蓄电池组成闭合电路；夜晚光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与静触点E、D接触，此时蓄电池与LED路灯组成闭合电路，据此连接电路如解图所示：

12．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。

其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小。

白天，通过太阳能电池板与蓄电池构成回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。

傍晚，当光照强度小于一定值时，通过蓄电池与LED路灯构成回路，路灯开始工作。

请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作。

（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉）

【答案】如图所示：

考点二、电磁继电器应用及计算

1．如图是火警自动报警器原理图，发生火警时将会发生下列变化：

A.温度升高使双金属片弯曲；

B.接通触点使工作电路有电流通过；

C.电磁铁有了磁性；

D.衔铁被吸下；

E.接通触点使控制电路有电流通过；

F.红灯亮、电铃响、发出警报。

（1）请你将这些变化的正确顺序填写在横线上：

AECDBF。

（2）双金属片的作用是A（填字母）。

A.既有感温元件的作用，又有控制电路的开关作用

B.只有感温元件的作用

C.只有控制电路的开关作用

D.只有工作电路的开关作用

【解析】　

（2）双金属片中两种金属的热胀冷缩特性不同，当温度变化时双金属片会弯向一侧，导致控制电路中由双金属片控制的开关闭合或断开。

2．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。

已知控制电路的电源电压U＝6伏，保护电阻R1＝100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（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B接触，电铃发出警报声。

（2）已知电磁铁线圈中电流达到20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，试通过计算说明电梯是否超载。

（g取10牛/千克）

【解】　I＝20毫安＝0.02安U1＝IR1＝0.02安×100欧＝2伏

U2＝U－U1＝6伏－2伏＝4伏R2＝

＝

＝200欧

由图乙查得R2＝200欧对应的压力F＝9000牛

G乘客＝m乘客g＝1000千克×10牛/千克＝10000牛

10000牛＞9000牛，因此电梯已超载。

3．博物馆不能有直射阳光进入展示空间，因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。

某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗（如图甲）。

当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上；当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充。

图乙为馆内亮度自动调节电路原理图，R0为保护电阻；R为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以近似认为，光照较强时电阻几乎为0，光照较弱时电阻接近于无穷大；M为自动卷帘电动机。

（1）光敏电阻R相当于控制电路中的__开关__（填“开关”或“用电器”）。

（2）电磁线圈自身电阻为10欧，允许通过的电流不超过0.12安，当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁。

则保护电阻R0的阻值范围是多大？

【解析】　

（2）由欧姆定律可知，

R0max＝

－R线圈＝

－10欧＝190欧R0min＝

－R线圈＝

－10欧＝90欧

则保护电阻范围为90～190欧。