人教版物理（2024）九年级全册同步练习 第三节电磁铁电磁继电器
一、单选题
1．如图所示的电路中，将电磁铁与滑动变阻器串联接入电路，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电磁铁周围存在磁感线
C．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
D．将滑动变阻器的滑片P向左滑动，电磁铁的磁极会对调
2． 如图是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的（ ）
A．温度计中的水银是导体
B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D．电磁继电器是一种电路开关
3．如图所示，小磁针置于电磁铁的右侧，下列叙述中正确的是（ ）
A．闭合开关前，电磁铁与小磁针间没有力的作用
B．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与小磁针的作用力不变
C．闭合开关后，小磁针的N极将旋转指向右方
D．闭合开关后，电磁铁的左端为N极
4．如图所示，若把滑动变阻器的滑片向右移动，则对螺线管a端极性及磁性强弱判断正确的是（ ）
A．S极，增强 B．N极，减弱 C．S极，减弱 D．N极，增强
5．请你根据如图所示的小磁针N极指向，判断电源a、b的正负极和当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁磁性的强弱变化（（ ）
A．a端是正极，电磁铁磁性减弱 B．b端是负极，电磁铁磁性增强
C．a端是负极，电磁铁磁性增强 D．b端是正极，电磁铁磁性减弱
6．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达到一定值时，由于尘埃反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，该光敏电阻的阻值与光照强度成反比，此时在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若a、b处一个是指示灯、一个处是除尘器，以下判断正确的是（ ）
A．a处是除尘器，b处是指示灯
B．a处是指示灯，b处是除尘器
C．当尘埃量逐渐增大时，电磁铁磁性减弱，开启自动除尘模式
D．当尘埃量逐渐减小时，电磁铁磁性增强，开启自动除尘模式
二、填空题
7．在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”实验中，小明制成简易的电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．通过观察图示情况，说明电磁铁磁性的强弱与 有关；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，甲能吸引的大头针的数量将 （选填“变多”、“变少”或“不变”）．
8．某同学用一个电磁铁和滑动变阻器串联接入电路中，如图所示，闭合开关S后，小磁针静止时左端应为 极。当滑动变阻器的滑片P向上移动时，电磁铁的磁性将 （选填“增强”“减弱”“不变”）。
9．如图所示是一种水位自动报警器的原理图，水位到达A时该报警器自动报警，此时电磁铁的上端是 极，灯 发光，在工作电路中，电磁继电器是一种 （选填“用电器”或“开关”）。
10．居民宅大多安装了空气开关，其原理如图。它的作用是，当电路中电流 时，可以自动切断电路，起到保护作用。此装置通过如图中箭头方向的电流时，电磁铁P左端是 极。
11．如图所示，电路中Rc为压敏电阻，阻值随所受压力增大而减小，开关S闭合后，螺线管的上端相当于电磁铁的 极，当压力增大时，电磁线的磁性会 ．
12．如图a所示，有一款平面镜防雾膜，膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，可防止水蒸气在镜面上液化，这是利用电流的 效应。而图b的电磁起重机，它的工作原理是电流的 效应。
三、计算题
13．为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为。在空水箱底部竖直放置一个重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为，上端通过绝缘轻质硬杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸下，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
压力F/N 180 185 190 195 200
压敏电阻R/Ω 18 17 16 14 12
（1）若水泵电动机的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）若水泵电动机的电阻约为20Ω，它正常工作10min，产生的焦耳热是多少？
（3）要使储水箱装满水时水泵恰好能自动停止工作，应为多少？
四、综合题
14．如1图所示，2018年5月23日中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功，时速可达160公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点，被誉为“零高度飞行器”.这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工具.
（1）磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互 ，车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦.
（2）如2图所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于 要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的 ，不用消耗过多的电能或化学能等能量.
（3）如3图所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是 .
（4）小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向 行驶.
15．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35℃~45℃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88Ω。
（1）控制电路中的电磁继电器主要是利用了电流的 效应；手伸人舱内时电阻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。
（2）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
（3）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
16．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 （选填“N”或“S”）极．
（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较 ，触点开关 （选填“接通”或“断开”）．
（3）电磁继电器的电源两端电压U＝6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30 mA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150 Ω 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 （选填“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R2的电阻值有如下的几种，你选择________．
A．0～100 Ω B．0～200 Ω C．0～1 000 Ω D．0～1 500 Ω
五、科普阅读题
17．阅读短文，回答问题：
铁磁性材料的磁化与退磁
铁磁性物质的结构与其他物质有所不同，它们本身就是由很多已经磁化的小区域组成的，这些磁化的小区城叫做“磁畴”，磁化前，各个磁畴的磁化方向不同，杂乱无章地是在一起，各个磁畴的作用在宏观上互相抵消，物体对外不虽磁性，磁化过程中，由于外磁场的影响，磁畴的磁化方向有规律的排列起来，使得磁场大大加强。
有些铁磁性材料在外磁场撤去以后，磁畴的方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁，这样的材料叫做硬磁性材料。有的铁磁性材料，外磁场撤去以后，磁畴的磁化方向又变得混乱，物体没有明显的剩磁，这样的材料叫做软磁性材料。永磁体要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造，电磁铁要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造。
高温下，磁性材料的磁畴会被破坏；在受到剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，这些情况下材料都会产生退磁现象。
（1）磁化过程中，由于外磁场影响，铁磁性物质内磁畴的磁化方向有规律的排列起来，使得磁场 。
（2）电铃中的电磁铁是用 材料制造的。
（3）为了保护磁卡上的信息，你认为应该怎样做 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
2．【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
3．【答案】D
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
4．【答案】C
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
5．【答案】A
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
6．【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
7．【答案】线圈匝数；变少
【知识点】电磁铁的构造和原理
8．【答案】S；增强
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
9．【答案】S；L2；开关
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
10．【答案】过大；S
【知识点】家庭电路的组成；电磁继电器的组成、原理和特点
11．【答案】S；增强
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
12．【答案】热；磁
【知识点】电流的热效应；电磁铁的构造和原理
13．【答案】（1）2A；（2）48000J（3）10Ω
【知识点】阿基米德原理；欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用；电磁继电器的组成、原理和特点
14．【答案】（1）排斥
（2）惯性；重力势能转化为动能
（3）列车开动时带动周围的空气流动，流体流速越大，压强越小，人如果站的太靠近列车，会被“吸入”引发危险
（4）西
【知识点】机械能及其转化；惯性及其现象；流体压强与流速的关系；参照物及其选择；磁悬浮列车的工作原理和特点
15．【答案】（1）磁；减小
（2）能；B
（3）解：正常工作时工作电路的总电流
加热电阻丝的电功率
则电动机的电功率PM=P-PR=1100W-550W=550W
每天加热电阻丝产生的热量QR=WR=PRt=550W×30×60s=9.9×105J
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电流的热效应；电磁继电器的组成、原理和特点
16．【答案】（1）S
（2）弱；接通
（3）90；高
（4）B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
17．【答案】（1）大大加强
（2）软磁性
（3）避免高温环境和受到剧烈震动
【知识点】电磁铁的其他应用
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