九年级物理全册20.3电磁铁电磁继电器习题2新版新人教版

20.3电磁铁 电磁继电器 一选择题1如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁水平放置且右端固定，闭合开关S，将滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（）A电磁铁的磁性减弱B电磁铁左端是S极C条形磁铁受到的排斥力增大D条形磁铁所受的吸引力减小2如图所示，是研究电磁铁实验，下列说法正确的是（）A比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系B乙铁钉的上端是N极C大头针的下端散开是因为同名磁极相互排斥D该实验不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系3如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向右移动时，条形磁铁仍保持静止，下列分析不正确的是（）A滑动变阻器滑片P向右移动时，电磁铁的磁性减弱B电磁铁的右端是N极C条形磁铁所受的静摩擦力变小D若想增大条形磁铁所受的摩擦力，可以增加电源电压4如图为一款“智能照明灯”的电路，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法正确的是（）A电磁继电器利用电磁感应原理工作BR2的阻值随光照强度的增大而增大C当光照强度增大时，电压表示数减小D若将R1换成阻值稍小的电阻，可延长灯L的发光时间5小明利用铁钉与漆包铜线制成一个电磁铁，并将其接入电路，如图所示。当开关闭合后（）A铁钉中有电流产生B铁钉的温度急剧升高C铁钉能吸引大头针D铁钉能吸引小纸屑6如图所示的电磁铁，S2闭合时，保持滑片P位置不变，要想电磁铁磁性最强，正确的方法是（）A闭合S1，M接1B闭合S1，M接2C断开S1，M接1D断开S1，M接27某宿舍楼一单元的几家住户为增强安全感。在单元楼梯口安装了防盗门。如图所示为单元防盗门门锁的原理图。各家住户都安有一个控制开关S，用来控制门锁，图中只画出了其中一家住户的控制开关。该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S门锁上通电后的电磁铁吸引卡入右侧门上门扣中的衔铁，衔铁脱离门扣，门可打开。关于该门锁。下列说法中正确的是（）闭合开关后，电磁铁的右端为S极；闭合开关后，电磁铁的右端为N极；该单元的各住户控制门锁的开关是并联的；该单元的各住户控制门锁的开关是串联的。ABCD8如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在大小不变的力F作用下向右作直线运动。当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（）A电磁铁上端为N极B铁块运动过程中，电磁铁的磁性逐渐减弱C铁块作匀速运动D铁块对地面的压强逐渐减小9如图所示是探究电生磁的装置，则下列说法错误的是（）A根据图甲可知：电流的磁场方向与电流方向有关B根据图乙可知：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似C根据图丙可知：电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关D要使图丙中右边的电磁铁磁性增强，可以将滑动变阻器滑片右移10如图是“水位自动报警器”原理图，容器中装有盐水，L1是红灯，L2是绿灯，下列说法都正确的是（）液面上升到与金属块B接触时，电磁铁上端为N极液面上升，金属块A受到的液体压强和浮力都变大当液面上升到与金属块B接触时，电磁铁工作，说明盐水是导体若在电路中M点接入电铃，电铃响表示水位到达警戒线A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确二填空题11如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为 极，小磁针静止时，B端是 极；当开关S由a拨到b，调节滑动变动器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。12如图所示电路中，闭合开关S之后，移动滑动变阻器滑片P可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时，电路的电流减小，电磁铁的磁性将 。13如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮，则给路灯供电的电源应接在 （ab/bc）两端；如果将电阻箱R的阻值调小，则路灯比原来 （早/迟）一些亮。如果控制电路的电压因使用过长而降低会导致路灯比原来 （早/迟）一些亮。14如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路。控制电路中，电源由两节干电池串联而成，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值会随着光强的变化而变化。工作电路中，L为“220V 20W”的照明灯。该照明电路天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。电路中光敏电阻的阻值是随光照强度的增大而 的；如果只将控制电路电源电压适度提高，照明灯在天亮时 （选填“可能”或“不可能”）发光。15黄可同学沉迷在学习中，无法自拔，她特别爱思考，一次去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。黄可查找了控制电梯运动快慢的电路如图（右）所示（R是一个压敏电阻）。由此可推断：A处的材料为 （选填“铜片”“铁片”或“磁铁”）。当人站在电梯上，触点K与触点 （选填“1”或“2”）接触，该压敏电阻的阻值随着压力的增大而 （选填“增大”或“减小”）。三实验探究题16为了研究“电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关”，小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针（带刻度）、电磁铁（用漆包线制作的一个六抽头电磁铁，每20匝抽出一个接线端）等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。（1）图甲实验中小明是根据 来判断磁性的强弱。（2）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是 。（3）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后，接下来应该进行的操作是： 。17（1）如图甲所示是一种水位自动报警器的原理图。由于一般的水都能导电，当杯中的水位升到金属块B处时， 灯亮。（选填“L1”或“L2”）（2）图乙所示装置为小明的课外小制作，A是去除了瓶底、瓶口无盖的硬塑料瓶，B是两端开口的U形管，它的一端与塑料瓶内部相通，U形管内装入有颜色的水，两侧水面相平。当从左端瓶口向瓶内适度吹风时，U形管内左侧水面 于右侧水面。（选填“高”或“低”）18为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆铜导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，通电后吸引大头针，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。（1）实验是通过观察电磁铁 来知道电磁铁磁性强弱的。（2）当开关闭合后，甲图中N极在磁体 端（选填A或B）；图乙中若让铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 端移动（填“左”或“右”）。表明电磁铁磁性强弱与 有关。（3）比较 两图可知：匝数相同时，电流越大，磁性越强。（4）由图丁可得出的结论是 。（5）举出一个应用电磁铁的实例 。参考答案一选择题1解：A、由图可知，向左端移动滑片P，滑动变阻器连入的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，故A错误；B、根据螺线管的线圈绕向和电流从螺线管的左端流入，利用安培定则可知螺线管的左端为N极、右端是S极，故B错误；CD、条形磁铁的N极与电磁铁的N极相对，所以条形磁铁受到电磁铁对它向左的斥力，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻变小，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，条形磁铁与电磁铁之间的排斥力变大，故C正确，D错误。故选：C。2解：A、图中甲乙两个电磁铁串联，所以通过的电流相等；甲吸引的大头针多，说明它的磁性强，进一步观察发现，甲的线圈匝数比乙的线圈匝数多，由此可知：当通过的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，其磁性越强，故A错误；B、根据安培定则可知，乙铁钉的下端是N极，其上端是S极，故B错误；C、大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以大头针的下端散开，故C正确；D、该实验也能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，移动滑动变阻器的滑片可以改变电流大小，比较甲或乙前后吸引大头针的多少可得出结论，故D错误；故选：C。3解：B、根据安培定则，伸出右手，弯曲的四指与电流的方向相同，则大拇指所指的方向即螺线管的左端为N极，故电磁铁的左端是N极，右端是S极，故B错误；AC、滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性将减弱，故A正确；由于条形磁铁与电磁铁的N极相对，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到排斥力的作用；条形磁铁始终处于平衡状态，所以摩擦力大小始终等于斥力；当滑动变阻器滑片P向右移动时，电磁铁的磁性减弱，排斥力减小，所以条形磁铁所受的静摩擦力也变小，故C正确；D、增加电源电压时，可以增大电路中的电流，电磁铁的磁性增强，条形磁铁受到的斥力增大，静摩擦力随之增大，故D正确。故选：B。4解：A、电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的，故A错误；B、要使灯L在天亮时自动熄灭，电流需增大达到一定数值，衔铁被吸合，灯L所在电路断开，灯L自动熄灭，则可知天亮时光照强度增大，控制电路中电流增大，光敏电阻R2的阻值减小，所以，R2的阻值随光照强度的增大而减小，故B错误；C、由于R2的阻值随光照强度的增大而减小，当光照强度增大时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压减小，即电压表示数减小，故C正确；D、由于控制电路的电源电压不变，衔铁被吸合的电流不变，根据R可知，衔铁被吸合时控制电路的总电阻不变，若R1换成阻值较小的电阻，则R2的阻值变大，此时光照强度减弱，即灯L在天不太亮时已经熄灭，在天很暗时才自动发光。由此可见，将R1换成阻值较小的电阻，可缩短灯L的发光时间，故D错误。故选：C。5解：A、铁钉与漆包铜线制成电磁铁，并将其接入电路时，由于电流的磁效应，铁钉会产生磁性，但不会在铁钉里产生电流，故A错误；B、由于漆包铜线的电阻较小，当导线中有电流时，电流产生的热量较少，铁钉的温度不会急剧升高，故B错误；CD、铁钉与漆包铜线制成电磁铁，电磁铁通电后铁钉有磁性，吸引大头针，不能吸引小纸屑，故C正确，D错误。故选：C。6解：由图可知，S2闭合，保持滑片P位置不变，当闭合S1时，两电阻并联，干路中的电流增大，当M接1，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁磁性增强。故选：A。7解：由图可知电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极，右侧为S极；故正确；因各用户要独立控制门锁，即有一个开关闭合即能打开门锁，故只有并联电路才能完成该功能；若为串联应让各开关均闭合才能控制门锁；故正确；故选：A。8解：A、图中电流从螺线管上端流入、下端流出，根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的下端，即电磁铁下端为N极，上端为S极，故A错误；B、由图可知，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器接入电路的阻值会变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，故B错误；C、最初铁块做匀速直线运动，拉力与摩擦力大小相等；电磁铁的磁性增强，当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中，铁块受到的吸引力增大，使铁块对桌面的压力减小，根据影响滑动摩擦力的大小因素可知，铁块受到的摩擦力减小，而拉力F的大小不变，所以，此时铁块受力不平衡，不再保持匀速直线运动，故C错误。D、由C可知，铁块对桌面的压力减小，而接触面积不变，由p可知，铁块对地面的压强也减小；故D正确。故选：D。9解：A、根据图甲可知：电流方向改变，小磁针偏转方向发生改变，这说明电流的磁场方向与电流方向有关；故A正确；B、据图乙可知：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似的，故B正确；C、根据图丙可知：在电流相同时，线圈匝数越多的，吸引的大头针个数越多，这说电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关，故C正确；D、通过增大电流可以增大电磁铁的磁性，故可以将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，故D错误。故选：D。10解：液面上升到与金属块B接触时，根据安培定则可以判断电磁铁的上端是N极，说法正确。液面上升，液体接触金属块，但是金属块还没有完全浸没时，金属块浸入的深度和排开液体的体积都在增加，所以金属块受到的压强和浮力都在增加；到金属块完全浸没以后，液面上升金属块A浸入的深度增加，排开液体的体积不变，所以金属块受到的液体压强增大，受到的浮力不变。说法错误。当液面上升到与金属块B接触时，电磁铁工作，说明电磁铁中有电流，说明盐水是导体，说法正确。液体还没有到达金属块时，衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，L1和电铃、电源接通，L1亮，电铃响；液体还到达金属块时，电磁铁具有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和下面的静触头接通，L2和电铃、电源接通，L2亮，电铃响，说法错误。故选：C。二填空题11解：（1）伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的作用可知，小磁针的A端是N极，B端为S极；（2）在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。故答案为：N；S；减弱。12解：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱。故答案为：减弱。13解：光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小，白天时，光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，衔铁将被吸合；衔铁与c连接，路灯不亮；晚上时，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，电磁铁的磁性弱，衔铁与a连接，要达到晚上灯亮，白天灯灭，则给路灯供电的电源应接在ab两端；由于控制电路的电压和吸合电流不变，根据R可知，电路总电阻不变，如果将电阻箱R的阻值调小，光敏电阻的阻值变大，光照强度减弱，路灯比原来迟一些亮；如果控制电路中的电压会下降，而电路中的吸合电流不变，由I可知，电路总电阻变小，光敏电阻的阻值变小，光照强度增强，路灯比原来早一些亮。故答案为：a、b；迟；早。14解：天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根据R可知电路中的电阻变大，则此时光敏电阻的阻值变大，反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而减小；如果适当提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，可能导致动触点被吸下，照明灯L在天亮时不可能发光。故答案为：减小；不可能。15解：由于磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，故A处的材料为铁片；当人站在电梯上时，压敏电阻R的阻值减小，通过电磁铁钱圈的电流增大，电磁铁的磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电机直接接在电源上，则电压增大，电动机转速变快。故答案为：铁片；2；减小；三实验探究题16解：（1）通过电磁铁吸引的小铁钉数量来认识其磁性强弱，利用转换法；（2）与甲图实验方案相比，乙图实验方案的优点是当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化；（3）小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从10匝换成100匝后，根据控制变量法，保持电流大小不变，接下来应该进行的操作是：将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为10匝时的电流相同故答案为：（1）电磁铁吸引的小铁钉数量；（2）当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化；（3）将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为10匝时的电流相同。17解：（1）读图甲可知，当水位上升到B金属块时，由于水的导电作用，控制电路接通，电磁铁获得磁性，吸引衔铁，使触点与上方L2断开，与下端L1连通，故L1亮。（2）不吹气，U形管两边气压相同，水面相平；当向瓶内吹风时，瓶内空气流速大、压强小，U形管左侧水面上方气压变小，U形管两侧气压不相等，使得左侧水面升高。故答案为：（1）L1；（2）高。18解：（1）该实验中是用电磁铁吸引大头针的数量来反映电磁铁磁性的强弱，属于转换法；（2）由甲图可知，电流从电源正极出发，经开关、变阻器流向螺线管，根据安培定则，甲图中N极在磁体的A端；图乙中若让铁钉再多吸一些大头针（即其磁性增强），应增大电流的大小，由欧姆定律可知应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑动变阻器的滑片应向左移动；电流大小不同，吸引大头针的个数不同，即电磁铁的磁性不同，表明电磁铁磁性强弱与电流大小有关；（3）研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时，应控制线圈的匝数相同，改变电流的大小；乙丙两图中线圈匝数相同，丙图中变阻器连入电路中的电阻较小，由欧姆定律可知丙图中的电流大于乙图中的电流，丙图中吸引大头针的数量多，其磁性强，所以应比较乙、丙两图；（4）丁图中两个电磁铁串联，通过两电磁铁的电流相等，线圈匝数越多的电磁铁吸引大头针数量越多，说明其磁性越强，所以结论为：电流相同时，通电螺线管的线圈匝数越多，磁性越强；（5）在实际生活中很多地方都用到了电磁铁，比如：电铃、电磁起重机、电话机、电磁继电器等。故答案为：（1）吸引大头针的数量；（2）A，左；电流大小；（3）乙、丙；（4）电流相同时，通电螺线管的线圈匝数越多，磁性越强；（5）电铃（合理即可）。13