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16.4　电磁继电器与自动控制
教材　核心速填　
电磁继电器
1.电磁继电器是利用　电磁铁　来控制工作电路的一种装置。
2.结构:　电磁铁　、　衔铁　、复位弹簧、动触点、静触点等。
3.用电磁继电器进行自动控制,电路一般分为　控制　电路和工作电路。
疑难突破:电磁继电器不仅可以作为低压控制高压的安全开关,还可以用作自动控制、远程控制的间接开关,只改变控制电路中电磁铁的通断或磁性强弱,即可控制工作电路的通断。
课堂　达标速练　
1.电磁继电器可以实现低压控制高压,它的作用相当于工作电路中的(B)
A.电源 B.开关
C.用电器 D.导线
2.如图是电磁继电器的结构图,其中A是　电磁铁　,B是　衔铁　,C是　弹簧　,
D是　动触点　,E是　静触点　。
3.下水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模拟井盖丢失的报警电路,电路中利用五角硬币代替铁质井盖。当井盖丢失时,电磁铁的线圈中　无　(选填“有”或“无”)电流通过,灯泡　发光　(选填“发光”或“不发光”)。
4.如图,闭合开关,电磁铁有　磁性　,　向下　(选填“向上”或“向下”)吸引　衔铁　,碗锤击打铃碗,与此同时,电路被　断开　(选填“断开”或“闭合”),衔铁向　上　(选填“上”或“下”),电路复原。
5.如图所示是自动扶梯的原理图。当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁继电器的动触点与　上面　(选填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行缓慢。当人走上电梯时,电磁铁的磁性　较强　(选填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变大。
课时　分层进阶　
【基础过关】
考点一　认识电磁继电器
1.(多选)如图是一种电磁继电器,下列说法中正确的是(　A、C　)
A.其工作原理是电流的磁效应
B.其工作原理是电流的热效应
C.其作用是通过低压、弱电流电路控制高压、强电流电路
D.其作用是通过高压、强电流电路控制低压、弱电流电路
考点二　电磁继电器在自动控制中的应用
2.(教材P21T1改编)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,当水位达到金属块A的下表面时(一般的水能导电),电路中(A)
A.红灯亮,绿灯不亮 B.红灯不亮,绿灯亮
C.红灯、绿灯同时亮 D.红灯、绿灯都不亮
3.(多选)(2025·百色期末)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,其下端所指示的温度为90 ℃,下列说法正确的是(　A、B　)
A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失的特点
C.报警器中,水银温度计和电磁铁并联在电路中
D.温度达到90 ℃时,报警器的灯亮同时铃响
4.如图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电　吸引　衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内。在关门时,开关是断的,衔铁在　弹簧　作用下,合入门扣。
5.(2025·南宁模拟)如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关S1、S2,发令指示灯亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁的磁性增强,其上端的　N　(选填“N”或“S”)极将衔铁吸下,抢跑指示灯　L2　(选填“L1”或“L2”)亮,判定运动员抢跑。
易错点　不能正确连接含电磁继电器的电路
6.目前造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超载。小明想用压力传感器(当压力达到设定值时,它就接通电路)、电磁继电器,为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,当车辆超重时,信号灯就发光。请你在图中为他连接好电路。
答:
纠错:有电磁铁的一侧为电磁继电器的控制电路,另一侧为工作电路,应该分别进行连接。连接工作电路时,还应注意动、静触点的作用。
【能力提升】
7.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(C)
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
8.学校科技小组自制了一个“户外路灯光控自动系统”,其内部电路如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在　a、b　(选填“a、b”或“b、c”)两端;如果将电阻箱R的阻值调小一些,则路灯比原来　迟一些　(选填“早一些”或“迟一些”)亮。
9.如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而　减小　(选填“增大”“不变”或“减小”),这时电磁铁的磁场　增强　(选填“增强”或“减弱”);控制电路长时间工作后,由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降,则天亮时灯自动熄灭时间　变晚　(选填“变早”“不变”或“变晚”)。
【创新挑战】(冲A+)
10.某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。表内为其部分工作参数(注:电池总容量2.5 A·h是指在额定电压下以2.5 A的电流可工作1小时)。
额定电压 12 V 电机额定功率 30 W
电池总容量 2.5 A·h 工作噪声 <50 dB
(1)接通电源,机器人工作,当清扫到一定程度,地面灰尘减少,使照射到光敏电阻上的光照强度增强,通过电磁铁的电流将　变大　(选填“变大”“不变”或“变小”),则电磁铁磁性　增强　(选填“增强”“不变”或“减弱”),B触头将与　C　(选填“A”或“C”)触头接触。
(2)机器人电动机正常工作时的电流是　2.5　A。
(3)电池充满电后储存的电能有　1.08×105　J;如果电池对外供电时的效率是85%,则充满电后最多可以供扫地机器人工作　0.85　h。 16.4　电磁继电器与自动控制
教材　核心速填　
电磁继电器
1.电磁继电器是利用 来控制工作电路的一种装置。
2.结构: 、 、复位弹簧、动触点、静触点等。
3.用电磁继电器进行自动控制,电路一般分为 电路和工作电路。
疑难突破:电磁继电器不仅可以作为低压控制高压的安全开关,还可以用作自动控制、远程控制的间接开关,只改变控制电路中电磁铁的通断或磁性强弱,即可控制工作电路的通断。
课堂　达标速练　
1.电磁继电器可以实现低压控制高压,它的作用相当于工作电路中的( )
A.电源 B.开关
C.用电器 D.导线
2.如图是电磁继电器的结构图,其中A是 ,B是 ,C是 ,
D是 ,E是 。
3.下水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模拟井盖丢失的报警电路,电路中利用五角硬币代替铁质井盖。当井盖丢失时,电磁铁的线圈中 (选填“有”或“无”)电流通过,灯泡 (选填“发光”或“不发光”)。
4.如图,闭合开关,电磁铁有 , (选填“向上”或“向下”)吸引 ,碗锤击打铃碗,与此同时,电路被 (选填“断开”或“闭合”),衔铁向 (选填“上”或“下”),电路复原。
5.如图所示是自动扶梯的原理图。当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁继电器的动触点与 (选填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行缓慢。当人走上电梯时,电磁铁的磁性 (选填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变大。
课时　分层进阶　
【基础过关】
考点一　认识电磁继电器
1.(多选)如图是一种电磁继电器,下列说法中正确的是(　　)
A.其工作原理是电流的磁效应
B.其工作原理是电流的热效应
C.其作用是通过低压、弱电流电路控制高压、强电流电路
D.其作用是通过高压、强电流电路控制低压、弱电流电路
考点二　电磁继电器在自动控制中的应用
2.(教材P21T1改编)如图所示是一种水位自动报警器的原理图,当水位达到金属块A的下表面时(一般的水能导电),电路中( )
A.红灯亮,绿灯不亮 B.红灯不亮,绿灯亮
C.红灯、绿灯同时亮 D.红灯、绿灯都不亮
3.(多选)(2025·百色期末)如图是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,其下端所指示的温度为90 ℃,下列说法正确的是(　　)
A.报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B.报警器利用了电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失的特点
C.报警器中,水银温度计和电磁铁并联在电路中
D.温度达到90 ℃时,报警器的灯亮同时铃响
4.如图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是:当有人在楼下按门铃叫门时,楼上的人闭合开关,门锁上的电磁铁通电 衔铁,衔铁脱离门扣,这时来人拉开门,进入楼内。在关门时,开关是断的,衔铁在 作用下,合入门扣。
5.(2025·南宁模拟)如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关S1、S2,发令指示灯亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁的磁性增强,其上端的 (选填“N”或“S”)极将衔铁吸下,抢跑指示灯 (选填“L1”或“L2”)亮,判定运动员抢跑。
易错点　不能正确连接含电磁继电器的电路
6.目前造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超载。小明想用压力传感器(当压力达到设定值时,它就接通电路)、电磁继电器,为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,当车辆超重时,信号灯就发光。请你在图中为他连接好电路。
纠错:有电磁铁的一侧为电磁继电器的控制电路,另一侧为工作电路,应该分别进行连接。连接工作电路时,还应注意动、静触点的作用。
【能力提升】
7.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
8.学校科技小组自制了一个“户外路灯光控自动系统”,其内部电路如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄,夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在 (选填“a、b”或“b、c”)两端;如果将电阻箱R的阻值调小一些,则路灯比原来 (选填“早一些”或“迟一些”)亮。
9.如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,夜晚天暗时自动发光,早晨天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”),这时电磁铁的磁场 (选填“增强”或“减弱”);控制电路长时间工作后,由于电池的“电力损耗”会导致电路电压下降,则天亮时灯自动熄灭时间 (选填“变早”“不变”或“变晚”)。
【创新挑战】(冲A+)
10.某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。表内为其部分工作参数(注:电池总容量2.5 A·h是指在额定电压下以2.5 A的电流可工作1小时)。
额定电压 12 V 电机额定功率 30 W
电池总容量 2.5 A·h 工作噪声 <50 dB
(1)接通电源,机器人工作,当清扫到一定程度,地面灰尘减少,使照射到光敏电阻上的光照强度增强,通过电磁铁的电流将 (选填“变大”“不变”或“变小”),则电磁铁磁性 (选填“增强”“不变”或“减弱”),B触头将与 (选填“A”或“C”)触头接触。
(2)机器人电动机正常工作时的电流是 A。
(3)电池充满电后储存的电能有 J;如果电池对外供电时的效率是85%,则充满电后最多可以供扫地机器人工作 h。

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