电磁铁的其他应用 知识点题库

下列用电器中用到电磁铁的有(     )
A . 电报 B . 电铃 C . 电炉 D . 大型交流发电机
近期,我国南方各地普降暴雨,城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路:当水位在安全位置以下时绿灯亮,抽水机不工作;当水位到达安全位置上限时红灯亮,抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路,小明接下去的电路连接应该是(   )

A . M接A,N接B B . M接B,N接D C . M接B,N接C D . M接A,N接D
小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲。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,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈的电阻R0为30Ω,当线圈中的电流大于等于50mA时,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。以下说法正确的是(   )

A . 图中接线柱A应与C连接,B与D连接 B . 当环境温度升高时,电磁铁的磁性减弱 C . 图甲中电磁铁的下端P的磁极应为N极 D . 环境温度达到80℃时,警铃响
图甲为热敏电阻的 R−t 图象,图乙为用此热敏电阻 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. (1) 从图甲中可得 50℃时热敏电阻的阻值为欧。
  2. (2) 恒温箱的加热器应接在 A,B 端还是 C,D 端
  3. (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. (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”)。
下水道井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全,小明设计了如图所示的电路,电路中利用一元硬币代替铁质井盖,当井盖丢失时,灯泡发光报警;当电磁铁的线圈中有电流通过时,继电器的动触点与 (填“上”或“下”)静触点接触,电磁铁的上端是极。

小萍设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”,拍摄机动车闯红灯时的情景,如图甲所示,工作原理:当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化规律如图乙所示,当电流变化到一定值时,继电器的衔铁就被吸下;光控开关未受到该种光照射时自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为6V,继电器线圈电阻10Ω,当控制电路中电流大于0.06A时,衔铁被吸引。下列说法中不正确的是( )

A . 要记录违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到红光时,自动闭合 B . 光控开关接收到绿光时,指示灯亮,电控照相机不工作 C . 质量小于400kg的车辆违规时不会被拍照记录 D . 要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以在控制电路中串联一个电阻
出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,当超载时,电铃会报警。已知控制电路的电源电压U=6伏,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。

  1. (1) 请简要说明超载时,引起电铃报警的工作过程。
  2. (2) 当电磁铁线圈电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为800千克的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载。(g取10牛/千克)
某大桥因使用年限较长,桥体的部分区域变形影响了大桥的健康运行和过往车辆、行人的安全。导致大桥损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。为了能抓拍超载车辆,小林和科学兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理图。Rx为压敏电阻,当车辆驶入被监测路段时,其阻值随它受到的压力变化而变化,变化关系如图乙所示。当电压表示数达到或超过4Ⅴ时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。已知电源电压U=10V,电压表量程为0~5V,线圈电阻Ro忽略不计,保护电阻R=10Ω,问:

  1. (1) 若某车的总质量为15t,过桥时电压表的示数是多少?(结果保留小数点后一位)
  2. (2) 该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少?
小明在观看了宾馆等处的光电烟雾探测器后,自己设计了一只“火灾报警器”(如图)。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成,其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=15Ω)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小明的设计思想:当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。

已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示:(“光强”表示光强弱的程度,符号为E,单位为cd。)

光强E/cd

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

光敏电阻R/Q

36.0

18.0

12.0

9.0

7.2

6.0

  1. (1) 分析上表数据,根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律,归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=
  2. (2) 闭合电键S,如果当线圈中的电流大于或等于250mA时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?
  3. (3) 按小明的设计,当室内烟雾增大时,光照减弱,光敏电阻的阻值增大到一定值时,衔铁与 (选填“上方”或“下方”)的M、N接触,电铃工作报警。
如图1是一种浮球液位开关,由浮球和重锤组成,重锤可固定在导线的任一位置。它应用于供水和排水的控制电路中(如图2)。工作原理:当储水罐内液面下降,浮球向下运动,头部向下达到一定角度,浮球内的钢球在卡槽内向头部运动,带动连杆,触动微动开关,使动触头A与触头B接通(如图3),使水泵进水。水位上升时,浮球上浮,当浮球的头部上仰至一定角度时,钢球往尾部移动,连杆离开微动开关,动触头A在弹性作用下与触头C接通(如图4),使水泵停止工作。

已知浮球及其内部所有物体总重G=6N,电线重力和体积不计。

  1. (1) 计算浮球的体积至少要多大?
  2. (2) 重锤的作用是
  3. (3) 某科技小组利用该液位开关等器材设计了一个自动注水装置如图5所示。接线柱A、B、C分别与微动开关中的触头A、B、C相连接,电磁铁通电时,电磁继电器的触头接通,水泵工作,断电时,触头弹开,水泵停止工作。请你按照如图所示的器材,连接一个可以实现自动注水的电路。(导线不得交叉)

  4. (4) 安装时由于未到预定水位水泵就停止了,请分析原因: 。
  5. (5) 浮球的密封性是浮球液位开关的关键技术,如果密封性不好导致漏水,以下哪些现象会发生     
    A . 接触到水管内的水会触电 B . 浮球不能浮起 C . 水泵不会工作 D . 水泵连续工作,不能停止
如图甲所示,某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成,其电路通断由控制电路控制。控制电路由电磁继电器、热敏电阻R1(安装在恒温箱内)、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成。R1的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。调节可变电阻器使得R2=110Ω,闭合开关,当恒温箱内温度升高到50℃时,由于电磁继电器的作用,加热电路被断开。电磁继电器的线圈电阻忽略不计,请回答:

  1. (1) 电磁继电器中电磁铁上端是极(选填“N”或“S”)。
  2. (2) 恒温箱内温度不断升高时,电磁铁的磁性变,加热电路会因此被  (选填“接通”或“断开”)。
  3. (3) 调节电阻器使得R2'=140Ω,恒温箱内温度升高到时,加热电路被断开。
小科利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图乙所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω。求:(g取10N/kg)

 

  1. (1) 车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请你判断灯 (填“L1”或“L2”)是红灯。
  2. (2) 在水平路面上,当电阻R调为0Ω时,要使该装置报警,传感器所受的最小压力为多大?
  3. (3) 某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,要用小科设计的装置为此桥报警,R的阻值应调节为多少?
光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用,小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图甲所示。(电磁继电器线圈的电阻不计)

  1. (1) 导线(选填“A”或“B”)连接家庭电路中的火线。
  2. (2) 小柯的设计要求是:“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而
  3. (3) 保持光照强度不变,闭合开关S后,滑片P由a端向b端移动过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧?(电源电压U0不变。)
如图所示是小星同学为自家的电热水器设计的一个自动控制装置,R1是一个热敏电阻(置于热水器水中)。

  1. (1) 热敏电阻其阻值随温度的升高而(选填“升高”或“减小”),它才能有效地工作,请解释其中的科学道理
  2. (2) 图中继电器的供电电压U0=3V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R2为40欧。当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合。计算电流等于50mA时热敏电阻的阻值是多大?
某同学为学校设计了可以自动控制最高水位的智能水箱,其电路图如图甲。控制电路电源电压U1=20伏,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计;压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表。工作电路为注水系统,其电源电压U2=220伏;圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到1米时,通过电磁铁线圈的电流I1=0.2安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作。

水位(米)

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

压敏电阻RF阻值(欧)

200

125

90

70

65

62

60

  1. (1) 甲图中的E点应与(选填“C”或者“D”)连接。
  2. (2) 求R0的阻值。
  3. (3) 如果保持其他条件不变,只是适当增大R0的阻值,请分析水箱的最高水位会 (选填“变大”、“不变”或“变小”),原因是
如图甲所示是某兴趣小组设计的家庭燃气报警器电路示意图,其中电源电压保持恒定,R1是由气敏材料制成的传感器,其阻值与燃气(主要成分为甲烷)的浓度的关系如下表;R为滑动变阻器,通过移动滑片P的位置来设定燃气报警值;两个小灯泡的额定功率均为6W,均能正常工作。该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警,此时电流表的读数为0.3A,电磁铁A恰好能将衔铁B吸下。(电磁铁线圈阻值忽略不计)

R1阻值与燃气浓度的关系

燃气浓度

传感器阻值Ω

0%

55

2%

33

4%

23

6%

20

  1. (1) 报警器报警时,灯亮。 (选填 “L1”或“L2”)。
  2. (2) 该报警器初始设置在3%的燃气浓度报警。测试时,报警器传感器始终处于3%的燃气中,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从一端移到另一端,测得电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示,则该报警器在待机时(燃气浓度为0%)控制电路消耗的总电功率为多少?
  3. (3) 若想让上述报警器在燃气浓度达到2%时就报警,那么该如何调节滑动变阻器,并请简述其中的科学原理。
某科技兴趣小组制作了一个恒温孵蛋器,其箱内的温度要恒定在42摄氏度,图甲是其部分简化电路,R1是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示,U1=6伏,当线圈中电流达到30毫安时,电磁铁被吸下,线圈阻值忽略不计。

  1. (1) 恒温箱的加热器应接在A,B端还是C、D端?
  2. (2) 温度恒定在42摄氏度,R0的电阻应该选多大?
  3. (3) 制作完成后测试发现,该孵蛋器的温度恒定在44摄氏度,而不是42摄氏度,请你写出一种解决措施(具体数据不要求写出)
  4. (4) 如果要进一步使孵蛋器可以调节设定不同的恒定温度,该如何对装进行进一步改进?
连续阴雨,空气潮湿,能见度低,为保证师生安全,同学们设计了图甲所示的模拟电路,电路中电源电压为6V,警示灯的规格为“6V 3W",电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变。当的警示灯湿度达到一定程度时,警示灯能不断明暗闪烁,且明亮时灯泡正常发光。则下列说法正确的是(    )

A . 当电流通过电磁铁时,电磁铁上端为S极 B . 湿敏电阻应接在图甲电路中B位置 C . 根据设计要求,应选择图乙中的R1作为湿敏电阻 D . 当空气湿度为80%时,闪烁的过程中,灯较暗时的实际功率为1.5W
小科走到电动扶梯(电梯)前,发现电梯上没有站人时运行较慢,当她站到电梯上时又快了很多。她了解到电梯是由电动机带动运转的,电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是(    )

A . 触点3与触点1接触时,电梯运行较快 B . 力敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小 C . 电梯没有站人时,继电器的电磁铁磁性较强 D . 电梯没有站人时,电动机两端的电压较大
如图是汽车油箱内监测油量的装置模型,电流表显示油量,电磁继电器控制指示灯。当油量较低时,电流表示数(选填 “变大”“不变”或“变小”),此时指示灯会亮的(选填“L1”或“L2”)。

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