1、更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：2022-2023物理新课标下九年级全册同步课节减负作业（人教版）第二十章 电与磁专题20.3 电磁铁和电磁继电器课节减负作业一、选择题1.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【答案】B【解析】A、水银容易导电，是导体，故A错误；
2、B、电铃响时，电流从螺线管的左端流入，根据安培定则可知，电磁铁右端是N极，故B正确；C、当温度升高到74以上时，水银与金属丝接触，电磁铁的电路中有电流，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，电铃中有电流通过，电铃响，故C错误；D、电铃响且滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流变大，电磁铁磁性变强，故D错误。2.如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近。闭合开关S，下列判断正确的是（）A电磁铁的左端为N极 B电磁铁上方A点的磁场方向向右C小磁针静止后，其N极的指向向右 D向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱【答案】C【解析】（1）根据线圈的绕法和电流的方向，可以确定螺线管的N
3、S极；（2）据磁感线的方向分析判断即可解决；（3）据磁体间的相互作用分析小磁针的运动方向；（4）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。电流越大，匝数越多，有铁芯时电磁铁的磁性越强。A.由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向右端，则通电螺线管的右端为N极，故A错误；B.在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，所以通电螺线管外A点的磁场方向向左，故B错误；C.通电螺线管的右端是N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极应靠近螺线管的右端，则小磁计的S极向左转动，小磁针会逆时针旋转，故小磁针静止时，其N极的指向向右，故C正确；D.向左移动滑片P，连入电路的
4、电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，故D错误。3如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（）AS1断开，滑片P在图示位置。BS1闭合，滑片P在图示位置。CS1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端。DS1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端。【答案】D【解析】AS1断开时，电磁铁无磁性，由题意可知GMR的电阻最大，由I=U/R可知，右侧电路中电流最小，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最小，指示灯最暗，故A错误；B、C、D闭合S1时，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，GMR的阻值减小；当滑片P在滑动变阻器最左端
5、时，左侧电路的电阻最小，由I=U/R可知，左侧电路中的电流最大，电磁铁磁性最强，则GMR的电阻最小，右侧电路中电流最大，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最大，指示灯最亮，故BC错误，D正确二、填空题1.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S 2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化情况是_。滑片P向右滑动，指示灯亮度会有什么变化情况是_。【答案】指示灯的亮度会明显变亮。指示灯的亮度会明显变暗。【解析】如果闭合S1、S 2并
6、使滑片P向左滑动，左端的控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，工作电路中的巨磁电阻在磁场中急剧减小，电路电流增大，指示灯明显变亮。如果闭合S1、S 2并使滑片P向右滑动，左端的控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，工作电路中的巨磁电阻在磁场中急剧增大，电路电流减小，指示灯明显变暗。2.如图所示是一种水位自动报警器的原理图水位没有达到金属块A时，灯 亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是 ，灯 亮【答案】L1；导体； L2【解析】当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则L1亮当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电
7、路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则 L2灯发光三、作图题1如图所示，在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，闭合开关S，条形磁体静止后，滑片P向右滑动时弹簧伸长。请用箭头标出磁感线的方向，并用“+”“”在括号内标出电源正负极。【答案】如图所示：【解析】（1）首先要明确电磁铁磁性强弱的影响因素：有无铁芯、电流大小、线圈匝数的多少。根据滑动变阻器的滑片P向右移动时弹簧缩短，确定电磁铁磁性强弱的变化，根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性。由安培定则可判断出图中电源的正负极。（2）根据磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极，进行判断。滑动变阻器的滑片
8、P向右移动时，电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，磁铁的磁性变强，此时弹簧伸长，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端为N极，下端为S极；右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电流从螺线管的上后端流出，下前端流入，则电源右端为负极，左端为正极。磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极。四、实验探究题1.如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。（2）下表是该组同学所做实验的记录：电磁铁(线圈)50匝100匝实验次数123456电流 / A0.81.21.50
9、.81.21.5吸引铁钉的最多数目 / （枚）81071114 比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是（ ）A.电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强；B. 电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越弱；C. 电磁铁的电流一定时，电磁铁磁性越强；D. 电磁铁的电流一定时，电磁铁磁性越弱。比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是（ ）A.电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强；B. 电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多电磁铁的磁性越弱；C. 电磁铁线圈中的匝数一定时，线圈中电流越大电磁铁的磁性越强；D.
10、 电磁铁线圈中的匝数一定时，线圈中电流越大电磁铁的磁性越弱。（3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”你对此猜想是： ；现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法。【答案】（1）移动滑动变阻器滑片；吸引铁钉的数目；（2）A.A.（3）有关，在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目。【解析】（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过移动滑动变阻器滑片来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察吸引铁钉的数目来确定。（2）比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电
11、磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强。A选项符合题意。比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多学科网电磁铁的磁性越强。A选项符合题意。（3）当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关，在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目。五、计算题1如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V的电源和阻值R88的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻R020）、开关、滑动变阻器R2（取值范围080）和热敏电阻R1组成；R1阻值随温度变化的关系如下表所示，当控制电路电流
12、I50mA时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流I40mA时，衔铁被释放接通工作电路。温度/90806660504640363534R1/102040507080100120130150（1）工作电路正常工作时，R在1min内产生的热量是多少？（2）当温度为60，滑动变阻器R250时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，请分析说明如何改变R2的阻值。【答案】（1）工作电路正常工作时，R在1min内产生的热量是3.3104J；（2）当温度为60，滑动变阻器R250时，衔铁恰好被吸
13、合，控制电路的电源电压是6V；（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是3580；（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一些，应减小R2的最大阻值。【解析】（1）工作电路由电压为220V的电源和阻值R88的电热丝组成，则R在1min内产生的热量：Qt160s3.3104J；（2）当温度为60时，由表格数据可知R150，已知此时滑动变阻器R250，则控制电路的总电阻为：RR1+R2+R050+50+20120，此时衔铁恰好被吸合，则控制电路的电流I50mA0.05A，由欧姆定律可得，控制电路的电源电压：UIR0.05A1206V；（3）当控制电路电流I50mA时，衔铁被吸合切断工
14、作电路，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻最大为：R大120，滑动变阻器R2（取值范围080）的最大电阻为80，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1的阻值最小（此时温度最高）：R1R大R2R0120802020，由表中数据知可控制的最高温度为80；当控制电路电流I40mA时，衔铁被释放接通工作电路，由欧姆定律，控制电路的总电阻最小为：R小150，滑动变阻器R2的最小电阻为0时，根据串联电阻的规律，热敏电阻R1的阻值最大（此时温度最低）：R115020130，由表中数据知可控制的最低温度为35；所以，若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是3580；（4）要想要该装置所控制的最高温度降低一
15、些，即热敏电阻R1的阻值增大，因吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻不变，故应减小R2的最大阻值。六、简答题1. 图是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块 A时，绿灯亮；水位到达金属块 A时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。【答案】见解析。【解析】水位没有到达金属A时，电磁继电器左边的控制电路无法构成闭合回路，线圈中没有电流通过，此时衔铁与上面的触点接触，工作电路中绿灯和电源构成闭合回路，故绿灯亮；当水位到达金属块A时，电磁继电器左边的控制电路中金属块A和B、电磁铁以及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔铁就与下面的触点接触，红灯和电源就构成闭合回路，故红灯亮。2如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理【答案】见解析。【解析】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：
