最新浙教版八年级下第一章电磁继电器计算专题(带答案解析)

浙教版八年级下第一章电磁继电器计算专题

一、解答题

1.将如图中的电磁铁连入你设计的电路中（在虚线方框内完成）．要求：电路能改变电磁铁磁性的强弱；使小磁针静止时N.S如图（提示：可用器材有滑动变阻器.干电池）．

2.天花板下利用弹簧挂着一磁体，磁体N极向下，磁体下方有一电磁铁，电路如图所示．请在电路中补画滑动变阻器，使开关闭合后滑片向左滑弹簧长度伸长，若A点有一枚小磁针，请画出通电后小磁针静止时的状况（N极涂黑）．

3.如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。

（1）请说明该自动控制装置的工作原理。

（2）计算说明该空调的启动温度是多少？

（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？

（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。

4.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。

（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）。

（2）图甲中线圈下端P的磁极是________极（选填“N”或“S”）。

（3）请计算说明，环境温度在什么范围内时，警铃报警。

5.有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V 的电源、电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图象；工作电路由电压为U2=220V 的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA 时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：

（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。

（2）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（3）要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值________（选填“变大”或“变小”）。

（4）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为50Ω 时，恒温箱内的温度是多大？

6.如图所示为某兴趣小组的同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示

已知继电器的线圈电阻R0为10欧，左边电源电压U1为6伏恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15毫安时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路开始工作。

（1）请说明该自动控制装置的工作原理。

（2）计算该空调的启动温度

（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？

（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一个方便可行的调节方案。

7.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线．

（1）电磁继电器中电磁铁上端是________极。

（2）当温度较低时，电磁铁的磁性较________，触点开关________（接通/断开）。

（3）电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA 时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱温度可达到

________℃。当可变电阻器R2的电阻变大时，恒温箱设定的温度将变________（高/低）；

（4）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃～150℃，可供选择的可变电阻器R2电阻值有如下的几种，你选择（）

A. 0～100Ω

B. 0～200Ω

C. 0～1000Ω

D. 0～1500Ω

（5）小明设计的这个控制电路，使用起来有不足之处，请你指出：________

8.下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图。“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁(线圈电阻不计)、电源U1(U1=8V)、开关、导线等组成。热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表。当线圈中的电流大于或等于20mA时，电磁铁的衔铁被吸下。“工作电路”由电源U2(U2=220V)、发热电阻R2

(R2=110Ω)、导线等组成。

求：

（1）为使恒温箱温度升高到一定值时，“工作电路”自动断开。则导线端点C最初应接________（填A或B）接线柱。

（2）若设定恒温箱的温度最高为45℃，则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大？

（3）“控制电路”中用到了哪些科学知识？请说出两点(示例中的除外)。

示例：控制电路中用到了“欧姆定律”的科学知识。

9.为判断短跑比赛是否抢跑，某兴趣小组设计了如图“抢跑自动指示”电路．其工作原理是：当运动员蹲在起跑器上后，先闭合S；发令时闭合S1，发令指示灯亮；运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R0

因受到压力减小，其电阻改变，电磁铁线圈中的电流明显变大，S2被吸引而闭合，起跑器指示灯亮．若起跑器指示灯比发令指示灯先亮，表示运动员抢跑．

（1）当S1处于断开状态时，闭合S，若压敏电阻阻值变小，电磁铁的磁性强弱如何变化？________ （2）压敏电阻通常有两种类型：A．阻值随压力增大而增大；B．阻值随压力增大而减小．则该模型的压敏电阻应选择哪种类型，结合电路简要说明理由．________

10.电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。己知控制电路的恒定的电源电压U=6伏，保护电阻R1=100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(g取10牛/千克)

（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点________接触,电铃发出警报声。

（2）当电磁铁线圈电流达到毫安时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。

（3）如果想设置电梯最大乘客载重量为1000千克，计算得出R1的阻值应该设置为多少。

11.如图是简单的火警自动报警装置所需的电路元件．其中温控开关在温度升高到某数值时自动闭合，常温时自动断开要求：当发生火灾时红灯亮、电铃响，发出报警信号；正常情况下绿灯亮．请按上述要求，将图中元件连成一个火警报警器电路(a、b、c为三个接线柱，连线时不要交叉)．

12.图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________欧。

（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？

（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？

（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将

________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

13.图甲为热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________欧。

（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？

（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？

（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将

________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

14.小明设计了一种“自动限重器”，如图所示，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1、滑动变阻器R2、轻质货架和压力杠杆OAB等。当压敏电阻R1表面承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品，用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。

15.请将图中各器材和元件连成电路，要求开关S断开时，绿灯亮，红灯熄灭；开关S闭合时，红灯亮，绿灯熄灭。

答案解析部分

一、解答题

1.【答案】

【考点】电磁铁的构造和原理

【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与电流的大小.线圈的匝数有关，本题中只要串联一个变阻器，改变电路的电流可改变磁性，再根据安培定则可判断出电源的正负极．

故答案为：如下图．

【分析】（1）电磁铁的磁性强弱跟电流大小.匝数多少.是否有铁芯插入有关．（2）安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是螺线管的N极．

2.【答案】

【考点】电磁铁的构造和原理

【解析】【解答】（1）根据电流方向可知，螺线管看到的电流方向向左，由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为S极，下端为N极；螺线管与条形磁铁为异名磁极，相互吸引，滑片向左滑弹簧长度伸长，对条形磁体的引力变大，螺线管的磁性变大，电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，连接方法如下图所示；（2）根据右手螺旋定则判断出螺线管的下端为N极，根据磁极间相互作用的规律，小磁针静止时N极应指向下方，如下图所示．

【分析】（1）由右手螺旋定则得出通电螺线管的磁极；根据引力的变化，判断出磁性的变化，得出电路中电流变化情况，再画出滑动变阻器的连接方法；（2）螺线管的下端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，可判断出小磁针静止N极的指向．

3.【答案】（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。

（2）电路启动时的总电阻：R总=U/I=6V/0.015A=400Ω，

此时热敏电阻的阻值：R热=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω，

对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。

答：该空调的启动温度是25℃。

（3）因为电路启动时的总电阻为400，由表中数据可知，空调启动温度设定为30°C ．时，热敏电阻的阻值为300，则电路中还应串联的电阻:

Ｒ＇＝Ｒ热＝Ｒ总－Ｒ热‘－Ｒ０＝400－360-10=30.

答：将空调启动温度设定为30°C 时。控制电路中需要再串联30的电阻。

（4）因为本装置启动的电流是一定的，因此，既可通过改变电阻来改变电流，可以通过将左边电源为可调压电源来实现对其控制.

答：可以将左边电源改为可调压电源。

【考点】电磁继电器的组成、原理和特点，欧姆定律的应用

【解析】【分析】（1）由题意可知，这一自动控制装置的基本结构是一个电磁继电器，根据电磁继电器的基本工作原理，结合在此处的运用可描述其原理；

（2）根据左边电源电压为6V，继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器启动，可计算出此时，继电器的总电阻，再减去线圈电阻，可得到热敏电阻的阻值，最后从表中找出对应温度；

（3）当温度设定为30℃时，从表中找出对应的电阻值，用同样的方法求出总电阻，减去表中对应的阻值，即可得出应串联的电阻大小；

（4）本装置通过调节电阻来改变设定温度，我们也可以考虑通过改变电源电压，实现对其调节的作用。

【解答】

（1）答：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作．当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制；

（2）电路启动时的总电阻：R总=U/I=6V/0.015A=400Ω，

此时热敏电阻的阻值：R热=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω，