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第2节 电流的磁场（第3课时）教学设计
——电磁继电器、信息的磁记录
【核心概念】物质的运动与相互作用
【内容要求】
1.学习内容：电磁相互作用
2.内容要求：认识通电导体周围存在磁场，利用通电螺线管周围磁场强弱的影响因素来解决实际问题。
【教学目标】
1.认识电磁继电器的结构，理解电磁继电器是电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
2.会描述使用电磁继电器控制电路的工作过程。
3.尝试创造性地使用电磁继电器工作原理设计工作原理图。
4.了解生活中信息的磁记录。
【教学思路】
复习影响电磁铁磁场强弱的因素，引入如何利用电磁铁的特点来解决实际生活问题——电磁继电器。通过认识电磁继电器的结构，理解电磁继电器是电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。学习使用电磁继电器控制电路的工作过程，并尝试创造性地使用电磁继电器工作原理设计工作原理图。最后结合实际生活了解信息的磁记录。电磁继电器的工作原理本节课的教学难点，在教学过程中需要借助于模型、动画以及现代教学技术来进行突破。
【教学过程】
【引入】空调、冰箱等电器设备，当温度达到一定值时，为什么会自动启停制冷？光控路灯为什么在天黑时自动开灯，天亮自动熄灭？
【复习】影响电磁铁磁场强弱的因素有哪些？在生产生活中，利用电磁铁的特性设计制造了一种自动控制电路的工作开关——电磁继电器。
【学习主题】电磁继电器的结构及其工作原理
一、电磁继电器的结构及作用
【探索活动】阅读图3.2-9使用电磁继电器控制电路。
1.说说电磁继电器的结构。
电磁继电器主要由电磁铁A、衔铁B、弹簧C、动触点D四个部分组成。
2.结合图示说说电磁继电器的作用。
电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种自动开关。利用电磁继电器，可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。其电路由低压控制电路与高压工作电路两部分组成。
【视频】使用电磁继电器控制电路的工作过程或借助于模型。
【思考与讨论】请向同组同学说明这个电路是如何控制电动机运行的，绿灯亮或红灯亮分别表示电动机处于什么状态？
二、电磁继电器的工作原理
当低压电源开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
当低压电源开关断开时，电磁铁失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
【交流活动】小组合作，同学互评，说说电磁继电器的结构和工作原理。
交流要点：控制电路与工作电路的电路元件、电流流向，杠杆原理的运用，分清动触点与静触点，控制电路如何控制工作电路的工作过程……
【探究实践】
1.观察电磁继电器。对照继电器的说明书，认识继电器上的接线柱位置，并思考说明书上写着的电流和电压表示什么意思。
2.把电磁继电器上的线圈与电源、开关相连，组成控制电路。观察通电和断电时电磁继电器的工作情况。注意观察通电时哪两个触点相连，断电时哪两个触点相连。
3.利用另外一个电源和小灯泡组成工作电路，通过电磁继电器来控制小灯泡的亮与灭。
查阅Ai相关资料，结果如下：
一、产品基本信息
1.名称：演示电磁继电器（初中物理标准实验器材）
2.型号：J24014
3.用途：直观展示电磁继电器结构、工作原理，演示低压弱电流控制高压强电流、电路隔离自动通断，是电磁铁应用典型教具。
二、结构与接线柱分区
1.内部核心结构
（1）线圈（电磁铁）：中间绕漆包线的圆柱形骨架，通电产生磁性
（2）衔铁（金属杠杆）：线圈上方可摆动金属支架，受磁力吸附动作
（3）触点系统：左侧、右侧两组金属接触弹片，构成常开 / 常闭触点
（4）黑色底座：绝缘固定基座，4 个接线柱分为控制回路、工作回路
2.四个接线柱定义（俯视）
左侧两个接线柱：线圈控制端 接低压电源（常用 3V/6V 直流电源），构成控制电路，控制电磁铁得失磁。
右侧两个接线柱：触点工作端 外接电源、灯泡 / 电铃等用电器，构成受控工作电路。
三、工作原理
线圈断电（常态） 电磁铁无磁性，衔铁保持抬起，常闭触点闭合、常开触点断开，工作电路通断由初始触点状态决定。
线圈通电（吸合动作） 线圈通电产生磁场，向下吸动衔铁，触点切换：常闭断开、常开闭合，工作电路状态翻转。
线圈断电（复位） 磁场消失，衔铁依靠自身弹力回弹，触点恢复初始状态，电路复原。
四、两种经典实验接线方案
方案 1：通电后用电器接通（常开模式，最常用）
控制电路：电源、开关串联接左侧线圈两个接线柱
工作电路：电源 + 小灯泡串联接右侧常开触点两个接线柱
现象：闭合控制开关→线圈得电吸合→灯泡点亮；断开开关→灯泡熄灭
方案 2：通电后用电器断开（常闭模式）
控制电路同上接左侧线圈，工作电路接右侧常闭触点
现象：控制开关断开→灯泡常亮；闭合控制开关→衔铁吸合，灯泡熄灭
五、核心作用总结
1.弱电控强电：用小电压小电流回路，间接控制大电压大功率负载，保护控制开关。
2.电路电气隔离：控制回路、工作回路互不连通，高低压分离更安全。
3.自动控制：搭配温控、光控、延时开关，实现自动启停、远程控制。
六、使用注意事项
1.线圈只能接低压直流电源（3~6V），严禁直接接 220V 市电，会瞬间烧毁漆包线。
2.接线前确认电源正负极，避免长时间过压通电。
3.触点不能接入过大电流，仅适配小灯泡、小电铃等小功率负载。
4.实验结束及时断开所有电源，整理导线。
七、常见故障排查
1.线圈通电衔铁不动作：控制回路断路、电源电压过低、线圈内部断线
2.衔铁动作但用电器不工作：工作回路接线松动、触点氧化接触不良
3.触点粘连无法回弹：工作电流过大，电弧烧蚀触点
4.水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。按以下要求连接图3.2-11所示的水位自动报警器电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；当水位到达安全位置上限时，红灯亮。
连接结果如右下图：
5.如图3.2-12所示，电磁门锁已广泛应用于日常生活。打开电磁锁的门往往要用刷卡的方式，根据你现有的知识，说明电磁门锁的工作原理，并简要画出原理图。
电磁门锁主要由电磁铁和锁体两部分组成。当刷卡通电时，电磁铁有磁性，吸引铁质插销，门打开。反之，当电磁铁断电时，锁体即可自由合上。
【思考与讨论】
图3.2-13所示为电铃的工作原理图，B为衔铁，B与弹性片A相连，请根据电磁铁工作的原理，分析电铃是如何发出铃声的？
闭合开关，电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，吸引衔铁B，使铁锤打击铁铃而发声，同时电路断开，电磁铁失去磁性，由于弹性片的弹性，使电路又重新闭合。上述过程循环重复，电铃持续发生声音。
【科学拓展】 磁悬浮列车
磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，通过轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。
视频：
三、信息的磁记录
【引入】如图是大家熟悉的U盘，你知道它的工作原理吗？
1.磁化材料
铁棒被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁材料。而钢棒被磁化后，磁性能够长久保持，称为硬磁材料。硬磁材料除用来制成永磁体，也可以用来记录信息。
2.磁记录
磁记录就是利用硬磁材料存储信息的技术。计算机上所用的机械硬盘、磁带式录音机所用的磁带等都是利用硬磁材料来存储信息的。
3.机械硬盘的构造及工作原理
（1）构造 机械硬盘主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。盘片的表面均匀地涂有一层极薄的由硬磁材料制成的小颗粒（磁粉），读写磁头实际上就是一块电磁铁。
（2）工作原理 在机械硬盘上存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为大小和方向都变化的电流，电流通过读写磁头产生大小和方向都变化的磁场，然后利用这个磁场使盘片上的小颗粒被不同程度地磁化，于是有关磁性变化的信息就记录在盘片上。当需要读取机械磁盘上的信息时，只要将记录信息的盘片通过读写磁头转变成大小和方向变化的电流，再通过计算机等装置将变化的电流转变成声音、图像、数字等信息，从而再现被记录的信息。
（3）优点：机械硬盘能够长久保存大量的信息。磁记录技术给人们的工作和生活带来了很大方便。
【科学阅读】 电话
电话机主要由送话器和受话器组成，它们之间用一对电话线相连。送话器相当于话筒；受话器又叫听筒，相当于扬声器。人们对着送话器说话时，送话器会把声音信号转化成强弱变化的话音电流，话音电流沿着导线流入对方的受话器，受话器又把话音电流转化成声音。
受话器里有一块电磁铁，当传入受话器的电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面放着的一块薄铁片。由于话音电流是变化的，电磁铁对薄铁片的吸引力也随之发生变化，从而使薄铁片振动规律与话音电流的变化一致，发出话音电流对应的声音，这样就可以听到对方讲话。
随着科学技术的发展，电话的形态和功能也越来越丰富，例如移动电话（手机）作为网络终端，可以完成声音、视频、网页等信息的传输。
【课堂总结】
1.说说电磁继电器有哪些构成？
2.举例说出电磁继电器的工作过程。
【随堂例题】
例1．某款儿童防走丢手环内部电路如图所示，电源电压U1＝3V，磁敏电阻RM的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时，衔铁吸合，电铃工作，实现报警，若需更近距离实现报警，下列做法可行的是（　　）
A．适当增大控制电路电源电压U1
B．适当增大滑动变阻器R的阻值
C．适当减少电磁铁线圈的匝数
D．适当增大电磁铁与衔铁的距离
【答案】A
【解析】A、磁敏电阻RM的阻值随孩子与家长的距离增大而减小，距离越近磁敏电阻的阻值越大，其它因素不变时，电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱；要使衔铁吸合，电铃工作，需要保持电磁铁的吸引力不变，电路中电流不变，因此可以适当增大控制电路电源电压U1，故A符合题意B、增大滑动变阻器R的阻值，电路中电流会变小，故B不符合题意；CD、减少电磁铁线圈的匝数、增大电磁铁与衔铁的距离时，电磁铁的磁性会变弱，故CD不符合题意。
例2．如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是（　　）
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A端应与家庭电路的零线相连
【答案】C
【解析】A．当控制电路断开时，电路中没有电流通过，则电磁铁没有磁性，故A错误；B．白天变亮时路灯自动熄灭，由图可知衔铁被吸下，电磁铁磁性强，控制电路中电流大，由欧姆定律可知电路总电阻变小，即光敏电阻在光照强度较大时电阻小，说明光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小，故B错误；C．由于光敏电阻的阻值随着光照强度的增强而减小，所以更早亮，即电阻更小时亮，又由于断开衔铁的电阻一定，则电路中的电阻也一定，光敏电阻变小了，则滑动变阻器的阻值要变大，即向右移动，故C正确；D．由电路结构可知，为了用电安全，在衔铁被吸下时应断开电源，使灯泡处没有电，所以工作电路A端应与家庭电路的火线相连，故D错误。
例3．如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．更换弹性更好的弹簧
B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压
D．增加控制电路的电源电压
【答案】D
【解析】
A、更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，故A做法不合理；
B、减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁会减小，故B做法不合理；
C、增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故C做法不合理；
D、增加控制电路的电源电压，能增大电磁铁的磁性，故D做法合理；
【板书设计】
第2节 电流的磁场（第3课时）
——电磁继电器、信息的磁记录
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共32张PPT)
第3章 电磁及应用
第2节 电流的磁场（第3课时）
（浙教版）八年级
下
——电磁继电器、信息的磁记录
【引入】
空调、冰箱等电器设备，当温度达到一定值时，为什么会自动启停制冷？光控路灯为什么在天黑时自动开灯，天亮自动熄灭？
【学习主题】
电磁继电器的结构及其工作原理
一、电磁继电器的结构及作用
1.电磁继电器的结构
电磁铁 A
衔铁 B
弹簧 C
触点 D
电磁继电器
控制电路是电磁继电器控制的电路。
2.电磁继电器的作用
电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种自动开关。利用电磁继电器，可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。其电路由低压控制电路与高压工作电路两部分组成。
【视频】电磁继电器
二、电磁继电器的工作原理
如图甲，当低压电源开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
如图乙，当低压电源开关断开时，电磁铁失去了磁性，衔铁B在弹簧C的作用下拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
【交流活动】小组合作，同学互评，说说电磁继电器的结构和工作原理。
交流要点：控制电路与工作电路的电路元件、电流流向，杠杆原理的运用，分清动触点与静触点，控制电路如何控制工作电路的工作过程……
【探究实践】
1.观察电磁继电器。对照继电器的说明书，认识继电器上的接线柱位置，并思考说明书上写着的电流和电压表示什么意思。
一、产品基本信息
1.名称：演示电磁继电器（初中物理标准
实验器材）
2.型号：J24014
3.用途：直观展示电磁继电器结构、工作原理，演示低压弱电流控制高压强电流、电路隔离自动通断，是电磁铁应用典型教具。
4.线圈只能接低压直流电源（3~6V），严禁直接接 220V 市电。
5.触点不能接入过大电流，仅适配小灯泡、小电铃等小功率负载。
2.把电磁继电器上的线圈与电源、开关相连，组成控制电路。观察通电和断
电时电磁继电器的工作情况。注意观察通电时哪两个触点相连，断电时哪
两个触点相连。
6.内部核心结构
（1）线圈（电磁铁）：中间绕漆包线的圆柱形骨架，通电产生磁性
（2）衔铁（金属杠杆）：线圈上方可摆动金属支架，受磁力吸附动作
（3）触点系统：左侧、右侧两组金属接触弹片，构成常开 / 常闭触点
（4）黑色底座：绝缘固定基座，4 个接线柱分为控制回路、工作回路
7.四个接线柱定义（俯视）
左侧两个接线柱：线圈控制端 接低压电源（常用 3V/6V 直流电源），构成控制电路，控制电磁铁得失磁。
右侧两个接线柱：触点工作端 外接电源、灯泡 / 电铃等用电器，构成受控工作电路。
9.两种经典实验接线方案：
方案 1：通电后用电器接通（常开模式，最常用）
控制电路：电源、开关串联接左侧线圈两个接线柱
工作电路：电源 + 小灯泡串联接右侧常开触点两个接线柱
现象：闭合控制开关→线圈得电吸合→灯泡点亮；断开开关→灯泡熄灭
方案 2：通电后用电器断开（常闭模式）
控制电路同上接左侧线圈，工作电路接右侧常闭触点
现象：控制开关断开→灯泡常亮；闭合控制开关→衔铁吸合，灯泡熄灭
3.利用另外一个电源和小灯泡组成工作电路，通过电磁继电器来控制小灯泡的
亮与灭。
二、工作原理
线圈断电（常态） 电磁铁无磁性，衔铁保持抬起，常闭触点闭合、常开触点断开，工作电路通断由初始触点状态决定。
线圈通电（吸合动作） 线圈通电产生磁场，向下吸动衔铁，触点切换：常闭断开、常开闭合，工作电路状态翻转。
线圈断电（复位） 磁场消失，衔铁依靠自身弹力回弹，触点恢复初始状态，电路复原。
4.水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。按以下要求连接图3.2-11所示的水位自动报警器电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；当水位到达安全位置上限时，红灯亮。
5.如图3.2-12所示，电磁门锁已广泛应用于日常生活。打开电磁锁的门往往要用刷卡的方式，根据你现有的知识，说明电磁门锁的工作原理，并简要画出原理图。
电磁门锁主要由电磁铁和锁体两部分组成。当刷卡通电时，电磁铁有磁性，吸引铁质插销，门打开。反之，当电磁铁断电时，锁体即可自由合上。
【思考与讨论】
图3.2-13所示为电铃的工作原理图，B为衔铁，B与弹性片A相连，请根据电磁铁工作的原理，分析电铃是如何发出铃声的？
闭合开关，电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，吸引衔铁B，使铁锤打击铁铃而发声，同时电路断开，电磁铁失去磁性，由于弹性片的弹性，使电路又重新闭合。上述过程循环重复，电铃持续发生声音。
【科学拓展】
磁悬浮列车
磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，通过轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。
三、信息的磁记录
存储卡
1.磁化材料
铁棒被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁材料。而钢棒被磁化后，磁性能够长久保持，称为硬磁材料。硬磁材料除用来制成永磁体，也可以用来记录信息。
2.磁记录
磁记录就是利用硬磁材料存储信息的技术。计算机上所用的机械硬盘、磁带式录音机所用的磁带等都是利用硬磁材料来存储信息的。
3.机械硬盘的构造及工作原理
磁盘上的信息记录
盘片表面磁性颗粒（小磁体）
(电磁铁)
记录磁场
信息记录在盘片上
声音、图像、数字等信息
电信号
磁性颗粒按记录磁场的方向排列
电磁铁
记录磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列。
（1）构造 机械硬盘主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。盘片的表面均匀地涂有一层极薄的由硬磁材料制成的小颗粒（磁粉），读写磁头实际上就是一块电磁铁。
（2）工作原理 在机械硬盘上存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为大小和方向都变化的电流，电流通过读写磁头产生大小和方向都变化的磁场，然后利用这个磁场使盘片上的小颗粒被不同程度地磁化，于是有关磁性变化的信息就记录在盘片上。当需要读取机械磁盘上的信息时，只要将记录信息的盘片通过读写磁头转变成大小和方向变化的电流，再通过计算机等装置将变化的电流转变成声音、图像、数字等信息，从而再现被记录的信息。机械硬盘能够长久保存大量的信息。磁记录技术给人们的工作和生活带来了很大方便。
【科学阅读】
电话
电话机主要由送话器和受话器组成，它们之间用一对电话线相连。送话器相当于话筒；受话器又叫听筒，相当于扬声器。人们对着送话器说话时，送话器会把声音信号转化成强弱变化的话音电流，话音电流沿着导线流入对方的受话器，受话器又把话音电流转化成声音。

受话器里有一块电磁铁，当传入受话器的电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面放着的一块薄铁片。由于话音电流是变化的，电磁铁对薄铁片的吸引力也随之发生变化，从而使薄铁片振动规律与话音电流的变化一致，发出话音电流对应的声音，这样就可以听到对方讲话。
随着科学技术的发展，电话的形态和功能也越来越丰富，例如移动电话（手机）作为网络终端，可以完成声音、视频、网页等信息的传输。
【随堂巩固】
【例1】某款儿童防走丢手环内部电路如图所示，电源电压U1＝3V，磁敏电阻RM的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时，衔铁吸合，电铃工作，实现报警，若需更近距离实现报警，下列做法可行的是（　　）
A．适当增大控制电路电源电压U1
B．适当增大滑动变阻器R的阻值
C．适当减少电磁铁线圈的匝数
D．适当增大电磁铁与衔铁的距离
【答案】A
【解析】A、磁敏电阻RM的阻值随孩子与家长的距离增大而减小，距离越近磁敏电阻的阻值越大，其它因素不变时，电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱；要使衔铁吸合，电铃工作，需要保持电磁铁的吸引力不变，电路中电流不变，因此可以适当增大控制电路电源电压U1，故A符合题意。
B、增大滑动变阻器R的阻值，电路中电流会变小，故B不符合题意；
CD、减少电磁铁线圈的匝数、增大电磁铁与衔铁的距离时，电磁铁的磁性会变弱，故CD不符合题意。
【例2】如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是（　　）
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A端应与家庭电路的零线相连
【答案】C
【解析】
A．当控制电路断开时，电路中没有电流通过，则电磁铁没有磁性，故A错误；B．白天变亮时路灯自动熄灭，由图可知衔铁被吸下，电磁铁磁性强，控制电路中电流大，由欧姆定律可知电路总电阻变小，即光敏电阻在光照强度较大时电阻小，说明光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小，故B错误；
C．由于光敏电阻的阻值随着光照强度的增强而减小，所以更早亮，即电阻更小时亮，又由于断开衔铁的电阻一定，则电路中的电阻也一定，光敏电阻变小了，则滑动变阻器的阻值要变大，即向右移动，故C正确；
D．由电路结构可知，为了用电安全，在衔铁被吸下时应断开电源，使灯泡处没有电，所以工作电路A端应与家庭电路的火线相连，故D错误。
【例3】如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．更换弹性更好的弹簧
B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压
D．增加控制电路的电源电压
【答案】D
【解析】
A、更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，故A做法不合理；
B、减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁会减小，故B做法不合理；
C、增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故C做法不合理；
D、增加控制电路的电源电压，能增大电磁铁的磁性，故D做法合理；
【板书设计】
第2节 电流的磁场（第3课时）
——电磁继电器、信息的磁记录
磁悬浮列车
电磁铁的应用
电话
电磁继电器
信息的磁记录
结构
工作
过程
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
让备课更有效
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第2节 电流的磁场（第3课时）同步作业
（教师版）
1．如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是（　　）
A．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
B．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
C．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
【答案】B
【解析】ABC、由上分析知，因此光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，故AC错误，B正确；D、光控开关和压力开关是相互牵制，相互影响，因此这两个开关只能串联，不能并联，故D错误。
2．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
【答案】D
【解析】A．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。闭合开关前，条形磁铁不受磁力作用，水平方向没有其他外力，因此不受桌面的摩擦力，故A错误；B．根据电源正负极可知，电流从电磁铁左端流入、右端流出。根据安培定则，可判断电磁铁右端为N极，左端为S极，故B错误；C．滑片P向a移动时，滑动变阻器接入电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性增强，对条形磁铁的排斥力变大。条形磁铁始终静止，摩擦力与排斥力平衡，大小相等，因此摩擦力也会变大，故C错误；D．若条形磁铁开始运动，它受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关，本题中这两个因素都没有改变，因此滑动摩擦力大小保持不变，故D正确。
3．图甲是兴趣小组设计的天然气泄漏报警电路原理图，正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声。图乙为气敏电阻R1的阻值与天然气浓度的关系图像。下列说法正确的是（　　）
A．虚线框a中应为绿色指示灯，b中应为电铃
B．将滑片P向上移动，可使天然气的报警浓度降低
C．当开关S1闭合后，通电螺线管的上端为S极
D．滑动变阻器的滑片P向上移动，电磁铁磁性增强
【答案】C
【解析】A.题目指出“正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声”。在控制电路中，当天然气浓度正常时，R1阻值较大，控制电路电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁被弹簧拉起，此时上方的触点闭合，应连接绿色指示灯。当天然气浓度超标时，R1阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸下衔铁，此时下方的触点闭合，应连接电铃，故A错误。BD.滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大。根据欧姆定律控制电路的总电阻变大，电流减小，电磁铁的磁性减弱。要想吸合，就得气敏电阻的阻值减小，即浓度会增加，故BD错误。C.图中电流从螺线管上端正面流入，根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的那端为N极），大拇指会指向下方，即上端为S极，故C正确。
4．某款儿童防走丢手环内部电路如图所示，电源电压U1＝3V，磁敏电阻RM的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时，衔铁吸合，电铃工作，实现报警，若需更近距离实现报警，下列做法可行的是（　　）
A．适当增大控制电路电源电压U1
B．适当增大滑动变阻器R的阻值
C．适当减少电磁铁线圈的匝数
D．适当增大电磁铁与衔铁的距离
【答案】A
【解析】A、磁敏电阻RM的阻值随孩子与家长的距离增大而减小，距离越近，磁敏电阻的阻值越大，其它因素不变时，电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱；要使衔铁吸合，电铃工作，需要保持电磁铁的吸引力不变，电路中电流不变，因此可以适当增大控制电路电源电压U1，故A符合题意B、增大滑动变阻器R的阻值，电路中电流会变小，故B不符合题意；CD、减少电磁铁线圈的匝数、增大电磁铁与衔铁的距离时，电磁铁的磁性会变弱，故CD不符合题意。
5．很多中小学生都使用过电话手表，（如图1）当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图2），R0为定值电阻，R为热敏电阻，（有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响）。下列分析正确的是（　　）
A．热敏电阻应选择PTC类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性减弱
C．启动保护模式后，到自动开机，R0消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
【答案】C
【解析】A．由图3可知，NTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，PTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而升高；根据题意，当温度升高时，电磁继电器中的电流增大，吸下衔铁，断开发热元件，所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低，采用NTC热敏原件，故A错误。B．热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，热敏电阻温度升高，控制电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，故B错误。C．启动保护模式后，到自动开机，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，根据P＝I2R可知，R0消耗的电功率变小，故C正确。D．启动保护模式后，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，电磁铁和衔铁断开，工作电路再次启动，故D错误。
6．如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移
D．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值低
【答案】C
【解析】AB、当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知控制电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，所以电铃应接在C和D之间，故AB错误；C、在CO浓度更低时，气敏电阻R1阻值更大，因衔铁被吸下时的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联可知I，在电源电压不变时，应减小变阻器R2的阻值，所以应将R2的滑片向上移，故C正确；D、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高，故D错误。
7．如图所示是小明利用光敏电阻为居民接门口设计的一种智能照明电路，L为“220V，22W”的照明灯，天暗时自动发光，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变化而变化。下列说法正确的是（　　）
A．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
B．控制电路长时间使用后电压下降，天亮时灯自动熄灭时间变晚
C．如果提高控制电路电源电压，照明灯晚上一定发光
D．光照强度越大，电压表示数越大
【答案】B
【解析】A.由题意知：照明灯天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，可知天亮时衔铁被吸下工作电路断开，天暗释放衔铁，工作电路闭合，所以天暗时线圈的磁性增大，电路中的总电阻变小，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，故错误；
B.控制电路长时间使用后电压下降，要时线衔铁被吸下的电流不变，衔铁被吸下时的总电阻变小，光敏电阻的阻值变小，因为光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以天亮时灯自动熄灭时间变晚，故B正确；
C.提高控制电路电源电压后，使衔铁吸下的电流不变，总电阻变大，光敏电阻的阻值变大，光照强度变小，照明灯晚上可能不放光也可能发光，故C错误；
D.电压表测量光敏电阻两端电压，当光照强度越大，光敏电阻的阻值越小，控制电路中的电流变大，R1两端的电压变大，由串联电路中电压的特点可知光敏电阻两端电压变下，即电压表示数变小，故D错误；
8．如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是（　　）
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A端应与家庭电路的零线相连
【答案】C
【解析】A．当控制电路断开时，电路中没有电流通过，则电磁铁没有磁性，故A错误；B．白天变亮时路灯自动熄灭，由图可知衔铁被吸下，电磁铁磁性强，控制电路中电流大，由欧姆定律可知电路总电阻变小，即光敏电阻在光照强度较大时电阻小，说明光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小，故B错误；C．由于光敏电阻的阻值随着光照强度的增强而减小，所以更早亮，即电阻更小时亮，又由于断开衔铁的电阻一定，则电路中的电阻也一定，光敏电阻变小了，则滑动变阻器的阻值要变大，即向右移动，故C正确；D．由电路结构可知，为了用电安全，在衔铁被吸下时应断开电源，使灯泡处没有电，所以工作电路A端应与家庭电路的火线相连，故D错误。
9．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加而减小，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，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（　　）
A．给路灯供电的电源应接在b、c两端
B．白天流过R0的电流比夜晚小
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．白天，如果将电阻箱的电阻调小，则路灯也可能亮
【答案】D
【解析】AB、晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯供电的电源应接在a、b之间，故AB错误；C、电源电压减小后，在其它条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早一些亮，故C正确；D、由电路结构可知，当电阻箱R的阻值变大时，根据串联分压的特点可知，光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，路灯亮，因此，白天如果将电阻箱R的阻值调大，路灯也可能变成亮，故D错误。
10．如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．更换弹性更好的弹簧
B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压
D．增加控制电路的电源电压
【答案】D
【解析】A、更换弹性更好的弹簧，则需要更大的电磁铁磁性，故A做法不合理；
B、减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁磁会减小，故B做法不合理；
C、增加工作电路的电源电压不影响控制电路，故C做法不合理；
D、增加控制电路的电源电压，能增大电磁铁的磁性，故D做法合理；
11．在跨学科实践课上，某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目设计】
（1）查阅资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如表所示。
空气质量指数K 0 50 51 100 101 150 151 200 201 250 ＞300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染
（2）从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R，通过说明书获悉，其电阻值R随空气质量指数K的关系如表所示：每当启动空气重污染橙色预警时，中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动。
空气质量指数K 50 100 150 200 250 300
电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10
（3）小组经过讨论，设计如图所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻R0＝20Ω，电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】
（1）当净化系统工作时，弹簧对P点作用力的方向是向 　下　 （选填“上”或“下”）。
（2）闭合开关S，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数 　增大　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当电路报警时，则此时对应的空气质量等级为 　中度污染　 （写出计算过程）。
【评价反思】
若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，请提出一种合理化建议：　减小定值电阻R0的阻值或增大电源电压　 。
【答案】（1）下；（2）增大；中度污染；减小定值电阻R0的阻值或增大电源电压。
【解析】（1）当净化系统工作时，衔铁被吸下，P点向上运动，弹簧伸长，所以弹簧对P点作用力的方向向下。
（2）由表格数据可知，当空气质量指数K值升高时，气敏电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大；当电路报警时，电路中的电流I＝0.15A，
电路中的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以气敏电阻的阻值：R＝R总 R0＝40Ω 20Ω＝20Ω，
由表格数据可知，此时空气质量指数K＝200，对应的空气质量等级为中度污染。
若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，即当电流表的示数略小于0.15A时电路就报警，由可知，应减小电路中的总电阻，即减小R0的阻值或增大电源电压。
12．小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示，恒温箱加热器的电源电压为220V，加热电热丝R0和电阻R1处于恒温箱内，图乙是电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压U＝9V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的电路连接完整；
（2）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）如果要使恒温箱内保持的温度升高，合理的操作方法是　将R2的滑片向左移　 。
【答案】（1）；（2）变大；（3）将R2的滑片向左移。
【解析】（1）根据乙图可知，电阻R1的阻值随温度的增大而增大，当温度达到设定温度时，电磁继电器会自动控制加热电路停止工作，因此发热电阻丝分别与最下面两个接线柱相连；如下图所示：
。
（2）在升温的过程中，电阻R1的电阻会变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，由U＝IR可知，滑动变阻器接入电路的电阻不变时其两端的电压变小，此时R1两端的电压增大。
（3）要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律可知就要减小滑动变阻器连入的电阻值，即R2的滑片向左移动。
13．大棚内蔬菜在CO2浓度（体积分数）为0.10%～0.20%时生长最适宜。如图为某小组设计的一款 CO2浓度自动调节装置原理图，右侧为 CO2供给控制装置，左侧为控制电路，电源电压U＝18伏，R0＝30欧，R1是气敏电阻，其阻值与CO2的关系如下表。
大棚中CO2浓度/% 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
气敏电阻R1的阻值/欧 35 30 25 20 15
（1）简述该装置能实现二氧化碳浓度自动调节的原理。　当浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值的阻值减小，电流中的电流增大，磁体的磁性增强，吸引衔铁，密封罐子，使得内部压强增大，使得盐酸下降，与大理石分离不再反应，浓度减小后，电阻变大，电流减小，释放衔铁，盐酸液面相平，继续发生反应　 。
（2）结合工作原理，通过计算说明要符合蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度，电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为多大？（电磁铁的线圈电阻忽略不计）
（3）若电源电压下降，大棚内CO2最高浓度会　增大　 。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
【答案】
（1）当浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值的阻值减小，电流中的电流增大，磁体的磁性增强，吸引衔铁，密封罐子，使得内部压强增大，使得盐酸下降，与大理石分离不再反应，浓度减小后，电阻变大，电流减小，释放衔铁，盐酸液面相平，继续发生反应；
（2）0.36A、0.3A；
（3）增大。
【解析】（1）当浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值的阻值减小，电流中的电流增大，磁体的磁性增强，吸引衔铁，密封罐子，使得内部压强增大，使得盐酸下降，与大理石分离不再反应，浓度减小后，电阻变大，电流减小，释放衔铁，盐酸液面相平，继续发生反应；
（2）蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度一般为0.1%～0.2%。Rx＝30Ω；Rx'＝20Ω；电路的总电阻R＝R0+Rx＝30Ω+30Ω＝60Ω；R′＝R0+Rx'＝30Ω+20Ω＝50Ω；电路中的电流，I'0.36A；电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为0.36A、0.3A；
（3）若电源电压下降，电磁铁衔铁吸下的电流不变，根据欧姆定律可知总电阻变小，根据电阻串联的特点可知气敏电阻R1的阻值变小，根据表格数据可知大棚内CO2最高浓度会增大。
14．近几年老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。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，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，电动机正常工作，安全指示灯绿灯亮起；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝12V，保护电阻R1＝80Ω，电磁铁线圈的阻值为20Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重忽略不计。
（1）控制电路中，当乘客减少时，电磁铁的磁性　减弱　 （选填“增大”或“减小”）；工作电路中，安全指示灯应该在触点　A　 （选填“A”或“B”）所在支路。
（2）若电磁铁线圈电流达到30mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电梯乘坐几人。（以每人50kg计算）
（3）如题中条件下，若想增大电梯的载客量，下列措施可行的是　AD　 。
A.减少电磁铁线圈的匝数 B.换用弹性更弱的弹簧 C.减小R1的阻值 D.减少控制电路电源电压
【答案】（1）增大：A；（2）若电磁铁线圈电流达到30mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电梯乘坐16人；（3）AD。
【解析】（1）控制电路中，当乘客增多时，由图乙可知压敏电阻的阻值减小，根据欧姆磁铁的磁性增大，衔铁会被吸下来，因此工作电路中，电铃应该在触点B所在支路，安全指示灯应安装在触点A所在支路；
（2）若电磁铁线圈电流达到30mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电路的总电阻为R400Ω，保护电阻，电磁铁的线圈电阻和压敏电阻三者串联，所以此时压敏电的阻值为R压＝R﹣R1﹣R线圈＝400Ω﹣80Ω﹣20Ω＝300Ω，根据图乙可知；当压敏电阻的阻值为300Ω时，对应的压力8000N，每个人的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
可乘坐的人数为n16。
（3）若想增大电梯的载客量，即压敏电阻所受压力增加，由图乙可知压敏电阻阻值减小，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，会更容易将衔铁吸合，让电梯停止运行。为了让电梯可以继续运行，要阻止衔铁吸合，故可以减弱电磁铁磁性，如减小电压、增大保护电阻的阻值、减少线圈匝数，或者增加弹簧的弹性，故AD符合题意，BC不符合觀意。
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第2节 电流的磁场（第3课时）同步作业
（学生版）
1．如图所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是（　　）
A．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
B．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
C．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
2．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
3．图甲是兴趣小组设计的天然气泄漏报警电路原理图，正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声。图乙为气敏电阻R1的阻值与天然气浓度的关系图像。下列说法正确的是（　　）
A．虚线框a中应为绿色指示灯，b中应为电铃
B．将滑片P向上移动，可使天然气的报警浓度降低
C．当开关S1闭合后，通电螺线管的上端为S极
D．滑动变阻器的滑片P向上移动，电磁铁磁性增强
4．某款儿童防走丢手环内部电路如图所示，电源电压U1＝3V，磁敏电阻RM的阻值随孩子与家长的距离增大而减小。当控制电路中的电流≥20mA时，衔铁吸合，电铃工作，实现报警，若需更近距离实现报警，下列做法可行的是（　　）
A．适当增大控制电路电源电压U1
B．适当增大滑动变阻器R的阻值
C．适当减少电磁铁线圈的匝数
D．适当增大电磁铁与衔铁的距离
5．很多中小学生都使用过电话手表，（如图1）当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图2），R0为定值电阻，R为热敏电阻，（有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响）。下列分析正确的是（　　）
A．热敏电阻应选择PTC类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性减弱
C．启动保护模式后，到自动开机，R0消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
6．如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移
D．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值低
7．如图所示是小明利用光敏电阻为居民接门口设计的一种智能照明电路，L为“220V，22W”的照明灯，天暗时自动发光，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变化而变化。下列说法正确的是（　　）
A．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
B．控制电路长时间使用后电压下降，天亮时灯自动熄灭时间变晚
C．如果提高控制电路电源电压，照明灯晚上一定发光
D．光照强度越大，电压表示数越大
8．如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是（　　）
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A端应与家庭电路的零线相连
9．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加而减小，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，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（　　）
A．给路灯供电的电源应接在b、c两端
B．白天流过R0的电流比夜晚小
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．白天，如果将电阻箱的电阻调小，则路灯也可能亮
10．如图是一种江河水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯工作。到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯和电铃开始工作。某次水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．更换弹性更好的弹簧
B．减少电磁铁线圈的匝数
C．增加工作电路的电源电压
D．增加控制电路的电源电压
11．在跨学科实践课上，某小组开展了“空气质量检测仪”的项目化学习活动。
【项目任务】制作一个简易空气质量检测仪。
【项目设计】
（1）查阅资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的，如表所示。
空气质量指数K 0 50 51 100 101 150 151 200 201 250 ＞300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 重度污染
（2）从学校科技实验员处借得一个气敏电阻R，通过说明书获悉，其电阻值R随空气质量指数K的关系如表所示：每当启动空气重污染橙色预警时，中小学、幼儿园等将减少或停止户外活动。
空气质量指数K 50 100 150 200 250 300
电阻值R/Ω 100 50 30 20 15 10
（3）小组经过讨论，设计如图所示的空气质量检测仪的电路，其中定值电阻 R0＝20Ω，电源电压U恒为6V不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为0.15A时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，电磁铁中线圈的电阻不计。
【项目实施】
（1）当净化系统工作时，弹簧对P点作用力的方向是向 　 　 （选填“上”或“下”）。
（2）闭合开关S，当空气质量指数K值升高，电路中电流表的示数 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。当电路报警时，则此时对应的空气质量等级为　 　 （写出计算过程）。
【评价反思】
若想让仪器检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于“方案设计”中数值时电路就报警，请提出一种合理化建议：　 　 。
12．小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器R2、发热电阻丝R0设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示，恒温箱加热器的电源电压为220V，加热电热丝R0和电阻R1处于恒温箱内，图乙是电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压U＝9V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的电路连接完整；
（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）如果要使恒温箱内保持的温度升高，合理的操作方法是　 　 。
13．大棚内蔬菜在CO2浓度（体积分数）为0.10%～0.20%时生长最适宜。如图为某小组设计的一款 CO2浓度自动调节装置原理图，右侧为 CO2供给控制装置，左侧为控制电路，电源电压U＝18伏，R0＝30欧，R1是气敏电阻，其阻值与CO2的关系如下表。
大棚中CO2浓度/% 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
气敏电阻R1的阻值/欧 35 30 25 20 15
（1）简述该装置能实现二氧化碳浓度自动调节的原理。
　 　 。
（2）结合工作原理，通过计算说明要符合蔬菜生长最适宜的二氧化碳浓度，电磁铁衔铁吸下和释放的电流值分别为多大？（电磁铁的线圈电阻忽略不计）
（3）若电源电压下降，大棚内CO2最高浓度会　 　 。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
14．近几年老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。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，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，当电梯没有超载时，电动机正常工作，安全指示灯绿灯亮起；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，电动机不工作。在控制电路中，已知电源电压U＝12V，保护电阻R1＝80Ω，电磁铁线圈的阻值为20Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重忽略不计。
（1）控制电路中，当乘客减少时，电磁铁的磁性　 　 （选填“增大”或“减小”）；工作电路中，安全指示灯应该在触点　 　 （选填“A”或“B”）所在支路。
（2）若电磁铁线圈电流达到30mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声，此时电梯乘坐几人。（以每人50kg计算）
（3）如题中条件下，若想增大电梯的载客量，下列措施可行的是　 　 。
A.减少电磁铁线圈的匝数 B.换用弹性更弱的弹簧 C.减小R1的阻值 D.减少控制电路电源电压
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