16.4《電磁繼電器與自動(dòng)控制》（分層練習(xí)）原卷版

16.4電磁繼電器與自動(dòng)控制一、選擇題1．圖為一款“智能照明燈”的電路，燈L天暗時(shí)自動(dòng)發(fā)光，天亮?xí)r自動(dòng)熄滅．控制電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度而變化．以下說法正確的是A．電磁繼電器利用電磁感應(yīng)原理工作B．R2的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而增大C．當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，電壓表示數(shù)減小D．若將R1換成阻值稍小的電阻，可縮短燈L的發(fā)光時(shí)間2．如圖是一種水位自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，它運(yùn)用了許多物理知識(shí)。以下說法中正確的是（）A．不純凈的水是導(dǎo)體B．水位到達(dá)金屬塊B時(shí)，綠燈亮C．報(bào)警器中的電磁鐵運(yùn)用了電動(dòng)機(jī)原理D．電磁繼電器實(shí)質(zhì)是一種電路開關(guān)3．如圖，某興趣小組利用干電池、銅線框和磁鐵制作一個(gè)“愛心”電動(dòng)機(jī)，“愛心”能繞電池轉(zhuǎn)動(dòng)。下列家用電器與“愛心”電動(dòng)機(jī)工作原理相同的是（）

A．

電飯鍋 B．

電風(fēng)扇C．

手電筒 D．

電視機(jī)二、填空題4．如圖所示是燃油汽車啟動(dòng)裝置的電路簡(jiǎn)圖。汽車啟動(dòng)時(shí)，需要將鑰匙插入儀表板上的鑰匙孔并旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)鑰匙相當(dāng)于閉合開關(guān)，電源與電磁鐵接通，根據(jù)原理，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，與靜觸點(diǎn)B接通，電動(dòng)機(jī)電路工作。5．電磁繼電器：利用電壓、電流電路的通斷，間接控制電壓、電流的電路的通斷的裝置。6．電磁繼電器的結(jié)構(gòu)：、銜鐵、彈簧、觸點(diǎn)組成。工作電路由電路和電路兩部分構(gòu)成。7．如圖是小軍設(shè)計(jì)的短跑比賽“搶跑判斷器”。運(yùn)動(dòng)員蹲在起跑器上后，工作人員閉合開關(guān)S1，S2，發(fā)令指示燈亮，運(yùn)動(dòng)員搶跑后，R0所受壓力變小，電阻變小，電磁鐵的磁性（填“增強(qiáng)”或“減弱”），將吸下，搶跑指示燈（填“L1”或“L2”）亮，判定運(yùn)動(dòng)員搶跑。8．小明去超市，走到電梯前發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)動(dòng)較慢，當(dāng)他站在電梯上時(shí)又快了起來。小明根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，畫出如圖所示的電路（R是一個(gè)壓敏電阻）。小明分析：當(dāng)人站在電梯上，壓敏電阻的阻值減小，則電磁鐵的磁性變，銜鐵與觸點(diǎn)（填“1”或“2”）接觸，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變。9．小紅設(shè)計(jì)了一種微機(jī)室防盜報(bào)警器，如圖，在微機(jī)室房門處安裝開關(guān)S，電鈴安裝在傳達(dá)室。當(dāng)微機(jī)室房門被推開時(shí)，開關(guān)S閉合，電磁鐵（填“有”或“無”）磁性，B端與金屬?gòu)椥云系拇盆F相互，電鈴電路，從而起到報(bào)警作用。三、作圖題10．如圖所示是消防應(yīng)急燈的電路圖，工作原理是：外部電路為220V交流電，當(dāng)其正常時(shí)，兩盞標(biāo)有“6V”燈泡不發(fā)光；外部電路停電時(shí)，兩盞標(biāo)有“6V”燈泡都能正常發(fā)光。請(qǐng)完成電路連接。四、綜合題11．2022年伊始，新一輪新冠肺炎疫情再次侵襲鄭州，疫情防控形勢(shì)陡然緊張?！氨３志嚯x”、“零接觸”成為了我們承擔(dān)社會(huì)責(zé)任和傳遞愛心的一種方式。如圖甲為某款全自動(dòng)感應(yīng)干手器，其工作原理簡(jiǎn)化圖如圖乙所示。（1）控制電路中的電磁繼電器主要是利用了電流的效應(yīng)，當(dāng)手放到紅外線感應(yīng)區(qū)域范圍內(nèi)，R的阻值就會(huì)減小，控制電路中的電流（選填“增大”、“減小”或“不變”），銜鐵被吸下，工作電路開始工作。（2）若加熱電阻絲阻值為44Ω，則工作10s它產(chǎn)生熱量為多少J？()（3）若只將感應(yīng)干手器一個(gè)用電器接入電路中，使其正常工作，10s中電能表（如圖丙）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了10r，則工作電路中電動(dòng)機(jī)的電功率是多少？()（4）該款干手器吹出熱風(fēng)溫度參數(shù)為35℃～45℃，若想提高熱風(fēng)的溫度，你的方法是：。12．如圖甲所示，某恒溫箱的加熱電路由交流電源、電熱絲等組成，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由電磁繼電器、熱敏電阻R1（安裝在恒溫箱內(nèi)）、可變電阻器R2、低壓電源、開關(guān)等組成，R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2=110Ω，閉合開關(guān)，當(dāng)恒溫箱內(nèi)溫度升高到50℃時(shí)，由于電磁繼電器的作用，加熱電路被斷開，電池繼電器的線圈電阻忽略不計(jì)，請(qǐng)回答：（1）電磁繼電器中電磁鐵上端是（填“N”或“S”）極；（2）恒溫箱內(nèi)溫度不斷升高時(shí)，電磁鐵的磁性變，加熱電路會(huì)因此被（填“接通”或“斷開”）；（3）調(diào)節(jié)可變電阻器使得R2'=170Ω，恒溫箱內(nèi)溫度升高到℃時(shí)，加熱電路被斷開；（4）若要降低加熱電路斷開時(shí)的溫度，可將電源換為電壓（選填“更低”或“更高”）的。

一、選擇題1．如圖為光敏電阻控制的智能照明電路，L為“220V

22W”的照明燈，光敏電阻R的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，控制電路中電源電壓為6V，定值電阻R0為200Ω，電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì)，當(dāng)天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時(shí)，恰好啟動(dòng)工作電路的照明系統(tǒng)下列說法正確的是（）A．工作電路中電源的a端應(yīng)該連接零線B．照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，光敏電阻R的阻值為100ΩC．燈L正常發(fā)光時(shí)，控制電路中的電流是大于0.02AD．如果提高控制電路電源電壓，照明燈白天也可能發(fā)光2．如圖是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)中封入一段金屬絲下端所指示的溫度為90℃，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．報(bào)警器利用了水銀導(dǎo)電和熱脹冷縮的性質(zhì)B．報(bào)警器利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性斷電時(shí)磁性消失的特點(diǎn)C．報(bào)警器中，水銀溫度計(jì)和電磁鐵串聯(lián)在電路中D．溫度達(dá)到90℃時(shí)，報(bào)警器中的燈亮同時(shí)鈴響3．某興趣小組設(shè)計(jì)了一種路燈自動(dòng)控制裝置，路燈的通斷由光控開關(guān)控制，兩路燈的額定電壓為220V，R為保護(hù)電阻，S為光控開關(guān)，白天光控并關(guān)斷開兩路燈不發(fā)光，晚上光控開關(guān)閉合，兩路燈正常發(fā)光。下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是（）A．B．C．D．4．我市裝有多座過街天橋，極大方便了行人的出行。陰雨天時(shí)，空氣潮濕，能見度低，路面濕滑，為保證行人上下天橋時(shí)的安全，需在天橋入口處設(shè)置警示燈。圖甲是某同學(xué)為此設(shè)計(jì)的部分模擬電路，電磁鐵及觸點(diǎn)1固定不動(dòng)，銜鐵可在電磁鐵作用下上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)銅棒繞點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。該電路中需用到阻值隨空氣濕度變化的濕敏電阻，將濕敏電阻接在電路中（圖中未畫出），閉合開關(guān)，當(dāng)空氣濕度小于設(shè)定值時(shí)，警示燈隨濕度變化而自動(dòng)調(diào)整亮度；當(dāng)空氣濕度增大到設(shè)定值時(shí)，警示燈能不斷閃爍。圖乙是可供選擇的兩種濕敏電阻的阻值隨濕度變化關(guān)系的圖像。忽略電磁鐵線圈電阻，燈泡阻值不變，以下說法正確的是（）A．應(yīng)選R1作為該電路的濕敏電阻B．在、、三處位置中，濕敏電阻應(yīng)安裝在處C．小于設(shè)定值時(shí)，濕度越小警示燈越亮D．向左移動(dòng)滑片P，可使警示燈在較小濕度下實(shí)現(xiàn)閃爍二、填空題5．為實(shí)現(xiàn)節(jié)能和智能控制，空調(diào)內(nèi)部用到了傳感器和電磁繼電器，下圖是啟動(dòng)或停止空調(diào)壓縮機(jī)的電路示意圖，電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的（選填“用電器”、“電源”或“開關(guān)”），夏天，空調(diào)制冷，房間溫度降低，熱敏元件的電阻增大，控制電路的電流減小，電磁鐵的磁性，低于設(shè)定溫度時(shí)，工作電路就斷開，停止制冷。6．某些商場(chǎng)里的自動(dòng)扶梯在無人和有人乘坐時(shí)運(yùn)行速度不同，從而節(jié)約電能。小明根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了扶梯工作時(shí)的模擬電路。如圖所示是扶梯上無人時(shí)電路的工作狀態(tài)，R是壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。當(dāng)扶梯上有人時(shí)，R所受壓力增大，控制電路中的電流，電磁鐵的磁性，將銜鐵吸下，使動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)“2”接觸，工作電路中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變大。小紅站在扶梯上勻速上行的過程中，她的動(dòng)能、機(jī)械能。（均選填“變大”“變小”或“不變”）7．如題圖甲所示是小明設(shè)計(jì)的鹽水密度控制模擬裝置，A物體浸沒在鹽水中，R為定值電阻，為力敏電阻，其阻值隨下方輕質(zhì)細(xì)線拉力的變化關(guān)系如圖乙所示。已知，VA=100cm3，ρA=1.6g/cm3。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流時(shí)，鐵質(zhì)開關(guān)K被吸上，當(dāng)I≤0.04A時(shí)，K被釋放，從而通過控制水泵向容器中注水使鹽水密度保持在一定范圍內(nèi)。電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì)，假設(shè)水加入容器后與鹽水立刻混合均勻。（g取10N/kg）（1）閉合開關(guān)，電磁鐵的上端是極。若往容器中注水，輕質(zhì)細(xì)線上的拉力將（選填“增大”“減小”或“不變”）；（2）若此裝置所能控制的最大鹽水密度為1.3g/cm3，則R=Ω，該裝置所能控制的最小鹽水密度是g/cm3；（3）若將R更換為阻值更大的電阻，該裝置控制的最大鹽水密度將，該裝置控制的最大鹽水密度與最小鹽水密度的差值將（均選填“變大”“變小”或“不變”）。三、作圖題8．如圖是一款利用熱傳感器（溫度越高，熱傳感器電阻越?。┰O(shè)計(jì)的高溫報(bào)警器電路。閉合開關(guān)S，當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí)，電鈴響，燈泡不亮；當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，電鈴不響，燈亮。請(qǐng)你將電鈴、燈泡和熱傳感器（）畫到合適的虛線框內(nèi)。四、實(shí)驗(yàn)題9．小聰利用光敏電阻為社區(qū)設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V

44W”的燈泡L，天暗時(shí)燈自動(dòng)發(fā)光，天亮?xí)r燈自動(dòng)熄滅?？刂齐娐分须娫措妷篣恒為6V，定值電阻R為200Ω。在一定范圍內(nèi)，光敏電阻R的阻值與光照強(qiáng)度E（光照強(qiáng)度E的單位為lx，光越強(qiáng)光照強(qiáng)度越大）之間存在一定關(guān)系，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì)，當(dāng)天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時(shí)，恰好啟動(dòng)工作電路的照明系統(tǒng)。試問：光照強(qiáng)度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R/Ω12060403024（1）隨著光照強(qiáng)度減小，光敏電阻R的阻值（選填“增大”或“減小”），電磁鐵的磁性（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時(shí)，銜鐵會(huì)被（選填“吸下”或“釋放”），照明系統(tǒng)啟動(dòng)。（2）兩盞燈均正常發(fā)光時(shí)，工作電路中的總電流是多少？()（3）照明系統(tǒng)恰好啟動(dòng)時(shí)，光敏電阻R的阻值為多少？()此時(shí)光照強(qiáng)度為多少？()五、綜合題10．汽車啟動(dòng)時(shí)，蓄電池向啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M供電、設(shè)M兩端電壓為U，通過M的電流為I，測(cè)得U-t和I-t圖象如圖1。（1）求t1時(shí)M的電功率；（2）M僅通過導(dǎo)線a、b接入電路，如圖2所示，a的電阻為0.001Ω，若通過M的電流為200A。持續(xù)0.5s，求此過程①a兩端電壓；②a產(chǎn)生的熱量；（3）一般采用電磁繼電器控制M的通斷電，利用實(shí)驗(yàn)器材模擬汽車啟動(dòng)，簡(jiǎn)易電路如圖3。A與B接觸時(shí)M通電，請(qǐng)用筆畫線完成電路的連接。11．小華制作的蓄水池水位報(bào)警模擬裝置如圖所示：浮子由銅片E、空心桿F和木塊Q構(gòu)成。在低水位時(shí)，觸點(diǎn)C、D位于E的正上方h0處，Q的下表面距池底的高度為h。當(dāng)水位上升到使E與C、D接觸后，蜂鳴器R發(fā)出忽強(qiáng)忽弱的報(bào)警音，報(bào)警音的強(qiáng)弱取決于其兩端電壓大小。電源電壓U=6V，定值電阻R0=3Ω，R可視為9Ω的定值電阻，不計(jì)其它電阻。（1）當(dāng)E與C、D接觸時(shí)，電路接通，銜鐵吸下與觸點(diǎn)接觸（選填“A”或“B”），線圈和R0被（選填“短路”或“斷路”）；（2）在被釋放和吸下的過程中，銜鐵與A、B的接觸時(shí)間分別為0.5s和1.5s，不考慮銜鐵在AB之間切換的時(shí)間。在未解除報(bào)警的情況下，求開始報(bào)警后1min內(nèi)電路所消耗的電能；()（3）Q為邊長(zhǎng)10cm的正方體，密度為0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不計(jì)E、F的質(zhì)量及F與支架間的摩擦。①求剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度H；()②下列措施中，可使①中H值增大的有。A．將池中水換為密度更大的液體B．僅適當(dāng)減小Q的邊長(zhǎng)C．僅在空心管F中裝入適量沙子D．僅適當(dāng)減小Q的密度六、計(jì)算題