第03讲电磁铁的应用（分层练习）-2023-2024学年八年级科学下册（浙教版）

第3课电磁铁的应用分层练习1．（2023春•乐清市期中）下列产品中，利用电磁铁制成的是（）A．指南针 B．电铃 C．白炽灯 D．电热水壶【答案】B【解答】解：电铃是利用电磁铁来工作的，指南针是利用地磁场的作用指南北的，白炽灯是利用电流的热效应来发热、发光的，电热水壶是利用电流的热效应来发热的；故B正确。故选：B。2.（2023春•萧山区期末）如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（）A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极 B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变 C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动 D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性【答案】D【解答】解：A、电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据安培定则判断出A端为N极，故A叙述正确；B、电磁铁向下吸引衔铁时，弹性片弯曲发生形变具有弹性势能，故B叙述正确；C、声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故C叙述正确；D、小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，电路断开，电磁铁没有磁性，故D叙述错误。故选：D。3．（2023春•西湖区校级期中）下列用电器中，不属于电磁铁的应用的是（）A．电铃 B．电磁继电器 C．电磁起重机 D．电炉【答案】D【解答】解：A、电铃存在电磁铁，通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把衔铁吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了。不合题意；B、电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成，电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制；不合题意；C、电磁起重机的主要部分是磁铁，接通电流，电磁铁便把钢铁等物品牢牢吸住，吊运到指定的地方，切断电流，磁性消失，钢铁物品就放下来了。不合题意；D、电炉工作时，电流通过电炉做功，把电能转化为内能，属于电流的热效应。符合题意。故选：D。4.（2023春•椒江区校级月考）如图所示是某同学连接的电铃电路。开关闭合后。电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（）A．电磁铁始终有磁性，衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹 B．衔铁没有向下运动 C．电池电压太低 D．电磁铁的左侧上端为N极，右侧上端为S极，无法形成排斥【答案】A【解答】解：当开关闭合后，电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，衔铁被吸下的同时，打击铃碗，发出声音。此时电路始终接通，电磁铁始终吸引衔铁，衔铁不会回弹，所以小锤不能再重复打击铃碗，故A正确，BCD错误。故选：A。5．（2023春•苍南县期中）电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面，人类对电与磁的认识也促进了科技的进步，在生活中也有很多应用。城市下水道井盖丢失会导致行人坠入下水道。为此项目小组设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮：一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。则图中电路符合要求的是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：A、图A所示电路，S闭合时电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯L有电流通过，灯L发光，故A错误；B、图B所示电路，S闭合时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯L没有电流通过，灯L不亮，当S断开时，电磁铁无磁性，不吸引衔铁，灯L有电流通过，灯L亮，故B正确；C、图C所示电路，S闭合时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，灯L有电流通过，灯L发光，故C错误；D、图D所示电路，S闭合和断开时灯都有电流通过，灯L都发光，故D错误。故选：B。6．（2023春•乐清市期中）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（）A．温度达到90℃，衔铁向上，绿灯亮 B．改变温度计中金属丝长度可以改变报警温度 C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象 D．把水银温度计换成煤油温度计同样可以【答案】B【解答】解：根据图片可知，当温度达到90℃时，温度计里的水银柱与上面的金属丝接通，控制电路产生电流，此时电磁铁将衔铁吸下来接通红灯所在的电路，红灯亮、电铃响，完成报警。A、温度达到90℃，控制电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下来，此时红灯亮，故A错误；B、改变温度计中金属丝长度，温度计里的水银柱与上面的金属丝接通的位置，可以改变报警温度，故B正确；C、自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误；D、水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体；换成煤油温度计，控制电路无法导通，温度自动控制报警装置不能工作，故D错误。故选：B。7.（2023春•杭州期中）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（）A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮【答案】C【解答】解：据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用；故选：C。8．（2023春•上城区校级期中）小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”灯泡就会正常发光。如图所示是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是（）A． B． C． D．【答案】C【解答】解：根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图C符合这一要求。故选：C。9.（2023•越城区一模）某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控开关断开，两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（）A． B． C． D．【答案】C【解答】解：A．由电路图可知，白天光控开关断开，电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，上面的路灯正常发光；晚上时光控开关闭合，电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，下面的路灯正常发光，故A不符合题意；B．由电路图可知，白天时电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，工作电路断开，两路灯不发光；晚上时电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，两路灯串联在220V的电路中能发光，但不能正常发光，故B不符合题意；C．由电路图可知，白天时电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，工作电路断开，两路灯不发光；晚上时电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，两路灯并联在220V的电路中能正常发光，故C符合题意；D．由电路图可知，白天时电磁铁没有磁性、衔铁被拉起，两路灯并联在220V的电路中能正常发光；晚上时电磁铁具有磁性、衔铁被吸下，两路灯仍然并联在220V的电路中能正常发光，故D不符合题意。故选：C。10.（2023春•东阳市期末）4月18日，北京长峰医院住院部东楼发生火灾，造成29人不幸遇难，消防安全容不得半点纰漏。学校科学探究小组在检查学校楼道里的消防应急灯时，发现平时灯是熄的，一旦停电，两盏正常工作时电压为36V的灯泡就会正常发光。如图是四位同学设计的模拟电路，可以起到消防应急灯作用的电路是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图B符合这一要求。故选：B。11.（2023•鹿城区模拟）如图是学校电铃的工作电路示意图，磁铁A应选用（填“硬”或者“软”）磁性材料；通过电流的通断，可以控制电磁铁的有无。【答案】见试题解答内容【解答】解：软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质，电铃上的电磁铁铁芯是利用软磁性材料制成的。电磁铁通电时具有磁性，吸引小锤，断电时没有磁性，放开小锤；由于小锤击打铃碗，铃碗发生了振动，发出声音。因此通过电流的通断，可以控制电磁铁磁性的有无。故答案为：软；磁性。12.（2023春•瑞安市校级期中）校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R的阻值随光照强度变化关系如图所示，忽略弹性匝铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（）A． B． C． D．【答案】C【解答】解：由R的阻值随光照强度变化关系图象知，R的阻值随光照强度的增加而增大；AB．由电路图可知，灯泡与电磁铁并联后再与R串联，由于电磁铁的电阻忽略，使得灯泡被短路，故AB错误；C．由电路图可知，电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联；光照强度较弱时，光敏电阻阻值较小，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，灯泡所在的支路为通路，即灯泡发光；当光照强度较大时，光敏电阻的阻值较大，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁无法被吸下，灯泡所在的支路为断路，即灯泡不发光，故C正确；D．由电路图可知，电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联；光照强度较弱时，光敏电阻阻值较小，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较强，吸下衔铁，灯泡所在的支路为断路，即灯泡不发光；当光照强度较大时，光敏电阻的阻值较大，闭合开关，由欧姆定律可知，通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较弱，衔铁无法被吸下，灯泡为所在的支路为通路，即灯泡发光，故D错误；故选：C。1.（2023•越城区模拟）如图所示是小敏设计的检测汽车尾气中一氧化碳排放量的电路。当一氧化碳浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法中正确的是（）A．控制电路通电时电磁铁上端为S极 B．电铃应接在A和C之间 C．当一氧化碳浓度升高时，电磁铁的磁性减弱 D．用久后，电源电压U1会减小，报警时一氧化碳最小浓度比设定值高【答案】D【解答】解：A、由图可知，电流从电磁铁的下端流入，从电磁铁的上端流出，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，故A错误；BC、因气敏电阻R1阻值随一氧化碳浓度的增大而减小，所以当一氧化碳浓度升高时，R1阻值减小，控制电路的总电阻减小，由I＝可知，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，当一氧化碳浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，则电铃应接在B和D之间，故BC错误；D、用久后，电源电压U1会减小，因电铃开始发声报警时，控制电路的电流一定，所以由R＝可知，控制电路的总电阻减小，当R2的阻值不变时，气敏电阻R1阻值应更小，则报警时一氧化碳最小浓度比设定值高，故D正确。故选：D。2.（2023秋•江干区校级月考）对如图所示的科学情景，下列叙述和判断错误的是（）A．图（1）中缠绕不够紧密，会导致铜丝直径测量值偏大 B．图（2）中的热敏电阻受热后阻值减小，发生火灾时此报警器L1灯亮 C．图（3）是自制简易气压计，将气压计从山下拿到山上时，细玻璃管内的水柱高度会升高 D．利用图（4）来认识电流时，我们用到的研究方法是类比法【答案】B【解答】解：A、细铜丝缠绕不够紧密时，缝隙的宽度也会增大，测量的长度会偏大，这样计算出的细铜丝的直径会偏大，故A正确；B、由图（2）可知，热敏电阻受热后阻值减小，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，L2灯亮，故B错误；C、将气压计从山下拿到山上，外界的大气压减小，细玻璃管内的水柱高度会升高，故C正确；D、利用图（4）来认识电流时，把电流比作水流，我们用到的研究方法是类比法，故D正确。故选：B。3.（2023秋•临海市校级月考）小明在商场发现，电梯上没乘客时运行较慢，当有乘客站在电梯上时电梯运行又快了起来。小明根据所学的知识，画了如图所示电磁控制电路（R是一个压敏电阻）来解释。以下关于这个电路分析，正确的是（）A．压敏电阻R的阻值在受压时阻值变大 B．根据此控制电路，电梯上没乘客时电梯停止运行 C．电梯上没有站乘客时，继电器的电磁铁磁性较弱 D．电梯上有乘客时，继电器的电磁铁上端为N极【答案】C【解答】解：A、当有乘客站在电梯上时，压力变大，电梯转速变快，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，电路中的电流变大，控制电路中的总电阻变小，压敏电阻的阻值变小，故A错误；B、电梯上没乘客时，电动机仍然是接入电路中的，运行较慢，但不会停止，故B错误；C、电梯上没有站乘客时，压敏电阻的阻值较大，控制电路的总电阻较大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流较小，则继电器的电磁铁磁性较弱，故C正确；D、如图，控制电路中的电流从电磁铁的上端进入，根据安培定则可以判断电磁铁的下端是N极，上端是S极，故D错误。故选：C。4．（2023春•苍南县校级期末）如图是汽车尾气中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，下列说法正确的是（）A．电铃应接在A和C之间 B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱 C．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移 D．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高【答案】D【解答】解：AB、当CO浓度升高，气敏电阻R1阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，则控制电流电流增大，电磁铁磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，故电铃应接在B、D之间，故AB错误；C、在CO浓度越低，气敏电阻R1阻值越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联可知，I＝，即减小变阻器的电阻，故将R2的滑片向上移，故C错误；D、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故D正确。故选：D。5．（2023春•鹿城区期中）小联同学利用电磁继电器、热敏电阻R1等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。恒温箱的温度自动控制为，则下列热敏电阻阻值大小随温度变化规律符合要求的是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：四个选项中恒温箱的温度都要控制在40℃，当温度高于40℃时，加热器要断电，衔铁被吸下，高于40℃时，加热器要通电，衔铁被弹簧拉到上端。由以上分析可知，当温度高于40℃时，电路中的电流变大，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知，电磁铁所在电路中的电流为I＝，当R1变小时，电流I变大，温度升高，故B正确，ACD错误。故选：B。6.（2023春•鄞州区期末）科创小组为仓库的制冷系统设计的自动启动装置的简化电路图如图所示，其中R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电磁铁的线圈电阻不计，控制电路的电源电压调为U0＝6V。闭合开关S，滑动变阻器处于最大阻值，当温度达到28℃时，电磁铁把衔铁吸下，接通工作电路，制冷系统启动。以下关于该制冷系统工作原理的说法中错误的是（）温度/℃22252831343740阻值/Ω620600580560540520500A．电磁铁的应用原理是电流的磁效应 B．控制开关S闭合时，接线柱b应与c相连 C．制冷系统启动时，控制电路中的电流为0.1A D．若想将制冷系统的启动温度升高到31℃，则控制电路中电源电压最小为5.8V【答案】C【解答】解：A、电磁铁的应用原理是电流的磁效应，故A正确；B、控制开关S闭合时，随着温度升高，热敏电阻的阻值减小，电路电流增大，电磁铁磁性增强，把衔铁吸下来，制冷系统工作，所以接线柱b应与c相连，故B正确；C、当温度达到28℃时，热敏电阻的阻值为：R1＝580Ω，此时热敏电阻和滑动变阻器串联，电路中的总电阻为：R＝R1+RP＝580Ω+20Ω＝600Ω；根据欧姆定律，电路中的电流为：I＝＝＝0.01A，故C错误；D、若想将制冷系统的启动温度升高到31℃，此时热敏电阻的电阻为：R1'＝560Ω；启动电流不变，此时控制电路的电源电压应该为：U0'＝IR'＝0.01A×（20Ω+560Ω）＝5.8V，故D正确。故选：C。7.（2023•丽水一模）电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是（）A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态 B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥 C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮 D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作【答案】B【解答】解：A、当开关断开时，电磁铁L中没有电流通过，衔铁在左侧弹簧的作用下被拉起，绿灯电路被接通，电磁铁A没有磁性，磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态，故A正确；BC、当开关闭合时，电流从电磁铁L上端流入，根据安培定则可知，电磁铁L的上端为S极；由于电磁铁L具有磁性，将衔铁吸下，红灯电路被接通，同时电磁铁A有电流通过，具有磁性，根据安培定则可知，此时电磁铁A的左端是N极、右端是S极，所以A端与锁阀磁极的N端产生相互吸引，门锁处于开锁的状态，故B错误，C正确；D、更改控制电路电源的正负极，电磁铁L的N、S极发生变化，电磁铁L的磁性不会发生变化，不会影响门锁正常工作，故D正确。故选：B。8.（2023春•西湖区校级期中）小柯同学在医院看到一个自动输液报警器，如图1所示。闭合开关，当输液报警器处的输液管中有药液流过时，绿灯亮；无药液流过时，喇叭报警。小柯运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器，如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是（）A．电磁铁的上端是S极 B．输液管中没有药液流过时，控制电路线圈中的电流变大 C．调试时，输液管中有无药液流过都会报警，可换用电阻更大的R0改进 D．当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，衔铁吸下【答案】D【解答】解：由图2知，控制电路是由定值电阻R0和光敏电阻组成的串联电路，当控制电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，使动触点与上端的静触点接触，喇叭报警。A、运用安培右手定则可知，电磁铁的上端是N极，故A错误；B、输液管中没有药液流过时，喇叭报警，说明衔铁与上端的静触点接触，电磁铁的磁性减弱，控制电路线圈中的电流应该是变小的，故B错误；C、调试时，输液管中有无药液流过都会报警，说明电磁铁的磁性较弱，换用电阻更小的R0，可以增大线圈中的电流从而增强电磁铁的磁性，故C错误；D、当输液管内有药水时，LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上，由图乙知光照强度增大，光敏电阻的阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁会被吸下，故D正确。故选：D。1.（2023•绍兴）如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器，鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路（图甲）。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0的阻值为30欧，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为0.15安时，衔铁释放。（线圈电阻不计）（1）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而（选填“增大”、“不变”或“减小”）。（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的（选填“AB”或“CD”）之间。（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。（4）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有。A.换用阻值更大的R0B.适当提高电源电压UC.减少该电磁铁线圈匝数【答案】（1）减小；（2）AB；（3）该控湿电路的湿度变化范围为40%～60%；（4）AC。【解答】解：（1）由图可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小；（2）（3）由图甲可知，R0、R1串联，由I＝可知，当线圈中的电流为0.18安时，控制电路的总电阻：R总＝＝＝50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，湿敏电阻R1的阻值：R1＝R总﹣R0＝50Ω﹣30Ω＝20Ω，由图乙可知，当湿敏电阻为20Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为60%；当线圈中的电流为0.15安时控制电路的总电阻：R总′＝＝＝60Ω，此时湿敏电阻R1的阻值：R1′＝R总′﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω，由图乙可知，当湿敏电阻为30Ω时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%；根据题意，当湿度低时，加湿器应该工作，湿度高时，加湿器应该停止工作，所以加湿器应该接在工作电路的AB之间；该控湿电路的湿度变化范围为40%～60%；（4）由图乙可知，湿度增大时，湿敏电阻R1的阻值减小，根据欧姆定律可知此时控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增大；若要在室内湿度更大时，