16.4　电磁继电器与自动控制 同步练习

第十六章电磁铁与自动控制16.4电磁继电器与自动控制基础过关全练知识点1电磁继电器1.(2022陕西陇县三模)如图所示是电磁继电器的应用,通过低压电路控制高压电路,下列有关说法不正确的是()A.此装置利用了电流的磁效应B.正常情况下当控制电路开关闭合时,绿灯亮、电动机工作C.若闭合控制电路开关仍是红灯亮,应将支点O向右移D.若改变低压电源的正负极,工作电路的工作情况不变2.如图是火警自动报警装置原理图。发生火警时,该装置将会发生下列变化,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.①②③④⑤ B.①③④②⑤ C.①②④③⑤ D.①④③②⑤3.(2022江西赣州模拟)如图所示是电铃的工作原理示意图。当电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为极。当小锤击打铃碗时,电磁铁(选填“仍具有”或“没有”)磁性。

知识点2电磁继电器的应用及自动控制4.如图所示是一种温度自动报警器的原理图。在汞温度计里封入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指示的温度时,报警灯亮,发出报警信号。关于它的工作原理分析不正确的是()A.该装置部分应用了热胀冷缩的原理B.B部件相当于自动断合开关C.汞是绝缘体D.若将电源A的正负极调换接入电路,自动报警器仍能正常工作5.如图是小明为张大爷设计的“看羊自动报警器”。羊圈周围由一圈细漆包线包围着,由图可知下列说法正确的是()A.当羊群在羊圈中时,电磁铁无磁性B.当羊群在羊圈中时,电磁铁线圈中无电流C.当有羊逃出羊圈冲断漆包线时,电磁铁有磁性D.当有羊逃出羊圈冲断漆包线时,电铃发声报警能力提升全练6.如图所示是某科技展馆设置的调光天窗的工作原理简图,R0为定值电阻,R为光敏电阻,P为电磁铁。当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,能自动启动节能灯给予补光。下列有关说法正确的是()A.电动卷帘装置与节能灯L是串联的B.开关S闭合时,电磁铁P的上端为N极C.光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而增大D.要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,则应换用阻值较小的R07.消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的;停电时,标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是()8.创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图,电源电压一定。控制电路中,RN为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,R0为定值电阻。闭合开关S1、S2,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水。下列分析正确的是()A.水位上升时,电磁铁磁性变弱 B.水位上升时,通过R0电流变小C.水位下降时,R0的电功率变大 D.水位下降时,RN的阻值会变大9.如图所示为车库积水自动报警器原理图,其核心是一个电磁继电器。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯,要求车库没有积水时,LED灯亮,车库有积水时,电铃响。电铃工作时利用了电流的效应,它应该安装在图中的(选填“A”或“B”)位置;电磁继电器实质是一种(选填“用电器”或“开关”)。

10.为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的(选填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性,低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。

素养探究全练11.纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车,电池的安全性主要体现在对其温度的控制上,当某组电池温度过高时,立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图,电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器RP串联接在电压为6V的电源两端,当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25mA时,衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域,其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为200Ω。(1)图甲中应将b端与端相连;

(2)当开关S闭合时,电磁铁上端为极;

(3)若设置电池温度为60℃时启动制冷系统,则滑动变阻器阻值应为Ω;

(4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是℃;

(5)现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试,使电路能在60℃时启动制冷系统。为此,先将电阻箱调为70Ω,然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。第一步:断开开关,;

第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到继电器的衔铁被吸合;第三步:断开开关,,完成电路调试。

答案全解全析基础过关全练1.C电磁继电器的核心部件是电磁铁,电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,利用的是电流的磁效应,A正确;正常情况下当控制电路开关闭合时,电磁铁具有磁性,能吸下衔铁,使绿灯和电动机所在电路接通,绿灯亮、电动机工作,B正确;若闭合控制电路开关仍是红灯亮,说明弹簧的拉力与拉力的力臂的乘积大于吸合力与吸合力的力臂的乘积,要使衔铁被吸下,应在弹簧拉力不变的情况下,减小弹簧拉力的力臂,所以支点应该向左移动,C错误;由于电磁铁磁性的大小与电流的方向无关,若改变低压电源的正负极,工作电路的工作情况不变,D正确。2.B周围环境温度升高会导致双金属片向下弯曲,控制电路接通,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,使工作电路接通,工作电路中的电铃响、电灯亮,发出警报;故正确顺序是①③④②⑤。3.N没有解析由图可知,电流从电磁铁的A端流出,根据安培定则可知,A端为N极;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。4.C当温度升高时,温度计中的水银受热膨胀上升,与金属丝接触后,电路接通,该装置应用了热胀冷缩的原理,A正确;当温度下降时,温度计中的水银会下降,与金属丝断开,电路不工作,B部件相当于自动断合开关,B正确;水银汞是金属,是导体,C错误;若将电源A的正负极调换接入电路,当电路接通时,电磁铁仍有磁性,可以吸引衔铁,自动报警器仍能正常工作,D正确。5.D当羊群在羊圈中时,电磁铁所在电路是通路,电磁铁线圈中有电流通过,电磁铁有磁性,吸下衔铁,此时工作电路断开,电铃不响,A、B错误;当有羊逃出羊圈时,冲断细漆包线,电磁铁所在电路断路,电磁铁线圈中无电流通过,电磁铁无磁性,弹簧将衔铁拉下,此时电铃所在电路闭合,电铃响,C错误,D正确。能力提升全练6.D电动卷帘装置与节能灯L能独立工作,是并联的,A错误;开关S闭合时,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁P的上端为S极,B错误;当外界光照较强时,能启动电动卷帘适时调整进光量,此时衔铁被吸下,电磁铁的磁性变强,通过电磁铁的电流变大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,光敏电阻的阻值变小,所以光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小,C错误;电磁铁刚好能吸下衔铁时,通过它的电流不变,控制电路电源电压不变,根据欧姆定律可知,衔铁刚好被吸下时,电路的总电阻不变,要在环境光线更弱时才启动节能灯照明,此时光敏电阻的阻值较大,则应换用阻值较小的R0,D正确。7.CA中没有停电时,220V的电路是接通的,电磁铁有磁性,吸下衔铁,右侧电路中下方的一盏灯发光,不符合题意;B中右侧电路的电源电压为36V,而两盏灯的额定电压均为36V,要使外部电路停电时,两盏灯都能正常发光,两盏灯应并联,不符合题意;C中没有停电时,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,上面的两盏灯都不发光;停电时,衔铁被弹簧拉起,上面两盏并联的灯可以在36V的电压下正常发光,符合题意;D中没有停电时,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,下面的两盏灯都发光,而停电时,衔铁被弹簧拉起,两盏灯都不发光,不符合题意。选C。8.D控制电路中定值电阻R0与压敏电阻RN串联;“池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开”说明此时衔铁被吸引,动触点与静触点分离,电磁铁磁性增强,控制电路电流增大,通过R0的电流应变大,A、B错误;“池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通”说明此时衔铁被释放,动触点与静触点接触,电磁铁磁性减弱,通过控制电路的电流减小,通过R0的电流减小,电路中的总电阻增大,即RN的阻值会变大,R0为定值电阻,由P=I2R可知,R0的电功率变小,C错误,D正确。9.磁B开关解析电铃的主要部件是电磁铁,电磁铁利用了电流的磁效应;车库没有积水时,电磁铁不具有磁性,不会吸引衔铁,LED灯亮,说明A位置可以安装LED灯;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,电磁铁具有磁性,能吸引衔铁,使得B位置所在电路接通,电铃发出声音,所以电铃应安装在图中的B位置。电磁继电器的实质是一个开关,它连接两个电路,可以通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。10.开关减弱解析电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关;房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路中总电阻增大,电路中电流变小,电磁铁磁性减弱,当温度低到一定值时,衔铁在弹簧的作用下抬起,压缩机停止工作。素养探究全练11.(1)c(2)N(3)170(4)90(5)用电阻箱替换热敏电阻用热敏电阻替换电阻箱解析(1)由题意可知,当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合,制冷系统工作,所以应将b端与c端相连;(2)由题图甲可知,电流从通电螺线管的上端流入,下端流出,根据右手螺旋定则可知螺线管的上端为N极;(3)由题图乙可知,当温度为60℃时,Rt的阻值为70Ω,此时控制电路的总电阻R=UI=6V25×10−3A=240Ω,