人教版九年级下物理课时举一反三变式练习第二十章第3节电磁铁和电磁继电器
试卷更新日期：2023-10-30 类型：同步测试
一、电磁铁的构造和原理
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1. 如图所示电路，开关 S 断开时，电磁铁 （选填“有”或者“没有”）磁性； 闭合开关 S 后，电磁铁的（选填“a”或“b”)端为 N 极，滑动变阻器的滑片P 向右移动，电磁铁的磁性将 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。
2. 如图所示，一弹簧测力计的挂钩上悬挂一个条形磁铁，当小华闭合开关S后发现弹簧测力计的示数增大。下列分析正确的是（ ）
A、c端是N极，b是电源的正极 B、若滑动变阻器的滑片向右滑动，弹簧测力计示数增大 C、c端是S极，a是电源的正极 D、若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数减小3. 在下图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小，将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2 ， 下列说法正确的是（ ）
A、螺线管左端为S极，右端为N极 B、当R1的滑片向左端滑动时，电压表示数减小 C、当R1的滑片向右端滑动时，电流表示数增大 D、在螺线管中插入铁芯，电压表示数减小4. 指南针是我国古代四大发明之一。指南针能够指南北，是因为指南针受到了的作用。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前，小磁针的S极指向地理的（选填“南方”或“北方”）；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”）。
5. 如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（ ）
A、条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力 B、条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力 C、将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变 D、若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大6. 如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为S极，条形磁铁的正下方有一电磁铁，闭合开关后，电磁铁上端是极，弹簧长度会（选填“伸长”“缩短”或“不变”）；再将变阻器滑片向右移动，弹簧长度会（选填“伸长”“缩短”或“不变”）。
二、电磁铁的应用
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7. 如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图．光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆．下列有关说法正确的是（ ）
A、机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄 B、只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄 C、只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄 D、若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用8. 朝安路某拆除工地上，一机车举着大铁砣在废墟上检拾废钢筋，如图所示。根据所学知识判断：“大铁砣”应是一块 ， 时在废墟上捡拾吸住废钢筋，然后举至运输车车厢上方放下废钢筋。
9. 如图所示的实例中，属于电磁铁应用的是（ ）A、
滑动变阻器
B、
验电器
C、
电磁起重机
D、
电动机
10. 如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所示的温度为。下列说法错误的是（ ）
A、报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质 B、温度达到时，报警器中的红、绿两灯同时发光 C、电磁铁通电时，螺线管上方是极 D、报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中11. 电梯为居民出入带来很大的便利，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S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B接触12. 现代磁悬浮列车就是利用磁极间的相互的原理，将车身托起，从而大大减少了 ， 使列车能高速运行．三、电磁继电器的组成、原理及特征
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13. 小欢设计了一款“光控灯”，电路如下图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，电源电压恒定，为定值电阻，R为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小）。下列说法正确的是（ ）
A、光敏电阻所在的电路为工作电路 B、当光照强度增大，电磁铁的磁性减弱 C、当光照强度减小，释放衔铁，灯泡发光 D、灯泡应设计在C和D两接线柱之间14. 阅读短文，回答问题。目前的动车设计中均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，列车随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后，自行设计了一只“烟雾报警器”（电路如图所示）。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0=12Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由蓄电池、电铃、导线等组成。小明的设计思路是：当光敏电阻接收到的光照强度减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系如表所示。
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
R′
6
(1)、当进入车厢的烟雾浓度增大，射向光敏电阻的光照强度 （填“增大”或“减小”），光敏电阻阻值 （填“增大”或“减小”）；(2)、根据光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系，推测R′=Ω；(3)、根据上述报警器的工作原理判断，电铃应接在 （填“甲”或“乙”）处；(4)、闭合控制电路的开关，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在 cd以上。15. 如图是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化，其变化顺序是（ ）
①温度升高使铜铁双层金属片向下弯曲，从而接通电磁铁电路
②接通触点使报警电路中有电流通过
③电磁铁具有磁性
④衔铁被吸下
⑤红灯亮、电铃响，发出警报
A、①④③②⑤ B、①②③④⑤ C、①③④②⑤ D、①②④③⑤16. 如图所示是汽车尾气中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，则：
(1)、闭合开关S后，通电螺线管上端是极；(2)、为满足工作要求电铃应接在之间；(3)、当CO浓度升高，电磁铁磁性会；(4)、若要使CO浓度低于原来的设定值，检测电路就报警。检测电路可以怎样改进？请写出两种方法：方法一：方法二：。17. 1820年丹麦物理学家通过实验发现了通电导体周围存在 ， 据此人们研制出了电磁继电器，如图所示是一个水位自动报警器的原理图。水位到达金属块A之后，（选填“红”或“绿”）灯亮。
18. 如图所示电路中，当开关S1闭合时，电磁铁通电产生 ， 将衔铁 ， 开关S的触点 ， 工作电路中有通过，电动机便转动起来。
19. 如图是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内。下列对该防盗报警器的工作过程理解正确的是（ ）
A、绿灯和电铃不可能同时工作 B、有人踩踏板时，绿灯亮、电铃不响 C、无人踩踏板时，电磁铁中没有磁性 D、无人踩踏板时，绿灯亮且电铃不响20. 某机器人小组设计了一种传送装置，为避免传送物体的质量过大影响正常工作，当所传送物体质量过大时，红灯会亮进行报警。其工作原理如图所示，在传送装置下方装有压敏电阻R1 ， R2为保护电阻，R3为变阻器。K为动触点，M、N为静触点。
(1)、该装置中的电磁铁是利用电流的来工作的；(2)、由图可知，甲表为改装的载重表（选填“电流表”或“电压表”）；(3)、当传送出现超过预警质量情况，红灯会亮进行预警。此时电动机M运行（选填“能”或“不能”）；(4)、通电时电磁铁的上端是极；(5)、红灯会亮报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而（选填“增大”或“减小”）；(6)、如果把电阻R3接入电路的电阻调小，预警质量将（选填“变大”或“变小”）。四、影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
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21. 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小明同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小明所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁如图所示，从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小明的猜想和实验，完成下面填空：
(1)、通过观察来判断磁场的强弱；(2)、通过比较两种情况，可以验证猜想A是正确的；(3)、通过比较两种情况，可以验证猜想B是正确的；(4)、通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是。22. 小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时，提出以下猜想：猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
为了验证猜想，他们准备的实验器材有：新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B，电路如图所示。请你完成下列内容。
(1)、实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的 ， 来判断电磁铁磁性的强弱；(2)、如图，将两个电磁铁的线圈串联，是为了验证猜想；（选填“一”、“二”或“三”）(3)、如图，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁A总能吸引更多的大头针，由此得出的结论是：当、相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越（选填“强”或“弱”）；(4)、为了验证猜想三，小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，连成电路如图所示，通过比较得出，电磁铁磁性强弱与铁芯的形状（选填“有关”或“无关”）。23. 在探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验中，小华用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）绕在铁钉上做成了有五个接线柱（抽头）o、a、b、c、d的电磁铁，相邻抽头之间线圈均为40匝。小华将它与电源、电流表、滑动变阻器、开关、导线和一些大头针，组成了如图所示的实验电路。
(1)、此实验中电磁铁磁性的强弱用来反映；(2)、小华实验步骤如下：①先将抽头o、a连入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，用电磁铁的一端吸引大头针，同时观察电流表的示数I。断开开关，将o、a间的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中；
②小华再将抽头o、b连入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数I保持不变，再用电磁铁的一端吸引大头针。断开开关，将o、b间线圈的匝数和被吸引的大头针的个数记入实验数据表中；
③仿照上一步骤，分别接入o、c和o、d，记录相关数据；
根据实验步骤可知，小华探究具体问题是：。24. 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)、当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数（选填“增加”或“减少”），说明电流越 ， 电磁铁磁性越强；(2)、由图示可知，（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，电磁铁磁性越强；(3)、电磁铁吸引的大头针下端都是分散开的，其原因是。(4)、本实验中用到了多种研究方法：①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等。下列实验的研究方法和这种方法不同的是（填符号）。
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是（填符号）。
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电流通过导体产生的热量和哪些因素有关实验中，用液柱的高度差来表示电热多少
C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近来表示动能的大小
③进行了多次实验来改变电路中电流和线圈匝数，进行多次实验的目的和下列实验中进行多次实验的目的相同的是（填符号）。
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块的密度
25. 同学们在做“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”的实验时，提出以下猜想：猜想一：电磁铁磁性的有、无跟通、断电有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱跟通过电磁铁的电流大小有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱跟电磁铁线圈的匝数多少有关；
为了验证上述猜想是否正确，同学们设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在相同铁钉上绕制若干圈，制成若干个简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。请你完成下列内容：
(1)、实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它 的不同。这一方法体现了转换的思想。下面用到这种方法的是 ；（填字母）A．用磁感线来描述磁场
B．认识电压时，我们可以用水压来类比
C．研究焦耳定律时，利用U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化
(2)、图中乙和 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）两种情况，可以验证猜想一的正确；(3)、通过比较图中 和 可以验证猜想二；(4)、由图丁可得出的结论是： 相同时， ，电磁铁的磁性越强。五、综合训练
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26. 请阅读《巨磁电阻》并回答问题。
巨磁电阻
磁电阻效应是指金属的电阻受磁场的影响而变化的一种现象。有一种材料被称为巨磁电阻，这种材料的电阻值对磁场变化巨敏感，微弱的磁性变化即能引起电阻值的急剧变化，通常是在一定的磁场下电阻急剧减小。
巨磁阻效应被发现，最初应用研究主要集中在计算机磁盘存储领域。电脑硬盘在读取数据时是利用磁头掠过盘片表面读取其磁场信号的。随着技术的发展，电脑硬盘的储存容量要求越来越大，要在相同面积的盘片上储存更多容量，就要求盘片有更多的磁道，而磁道越多越密其磁场信号就越弱，势必造成数据读取困难。如果读写磁头不能准确读取数据，硬盘的大容量就难以实现。
采用巨磁电阻技术的硬盘就能解决上述困难，巨磁电阻可以将用磁性方法存储的数据，以不同大小的电流输出，即使磁场很小，也能输出足够的电流变化，以便识别数据。这样硬盘就可以划出更多的磁道，容量也就能做得更大，从而大幅度提高了数据存储的密度。除存储领域外，巨磁阻效应还可以应用于位移、角度、速度测量方面，用来制造位移传感器、角度传感器、速度传感器等。巨磁电阻传感器具有体积小、灵敏度高、线性范围宽、响应速度快、环境适应性强、功耗低、可靠性高等优点，可以广泛应用于数控机床、汽车电子、消费电子、航空航天、国防军工等领域。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)、巨磁电阻阻值受影响而改变；(2)、巨磁电阻解决了提高磁盘容量时遇到的一个技术难题，这个技术难题是；(3)、为了探究巨磁电阻R的阻值大小与磁场强弱的关系，小明设计了如图所示的电路，R是巨磁电阻；
①小明是通过改变自变量的；
②请你再想出一个改变自变量的方法。
27. 如图所示是一款利用热传感器设计的高温报警电路，启动报警器，当环境温度过高时，电铃会被接通发出报警声，通过断开开关S可以关闭铃声。热传感器应接在电路中的位置，电铃应接在电路中的位置。（均选填“a”、“b”或“c”）
28. 如图所示的四幅图都是有关电与磁的知识，其中描述正确的是（ ）
A、图甲，奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场 B、图乙，闭合开关通电螺线管右端为N极 C、丙图，S闭合后b灯发光 D、丁图，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系29. 如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。下列说法正确的是（ ）
A、温度计中的水银是绝缘体 B、电铃响时，电磁铁右端是N极 C、温度降低到74℃以下，电铃响 D、电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱30. 如图，条形磁铁挂在弹簧下，在其正下方有一个螺线管，闭合开关K后，螺线管的上端是极，条形磁体的下端与螺线管的上端因此相互；将滑片向左移动时，电流表的读数将 ， 弹簧的长度将；若不移动滑片，要使弹簧长度变短，可以采取的办法是。