2026年同步测控优化设计九年级物理全一册人教版福建专版第153页答案
2.(2025·江苏盐城中考)如图所示,给绕在铁钉上的线圈通电后,铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针的数目变多的是(
C
)

A.减少线圈匝数
B.减少电池节数
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.对调电源正、负接线柱上的接线

答案

2. C

解析

【分析】
要使铁钉吸引大头针的数目变多,需增强电磁铁的磁性。电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关:电流越大、线圈匝数越多,磁性越强。接下来逐一分析各选项对电磁铁磁性的影响:A选项减少线圈匝数会减弱磁性;B选项减少电池节数会减小电流,减弱磁性;C选项向右移动滑动变阻器滑片会增大电流,增强磁性;D选项对调电源正负极仅改变磁极,不改变磁性强弱。
【解析】
解:电磁铁磁性强弱由电流大小、线圈匝数决定,电流越大、线圈匝数越多,磁性越强,吸引大头针数目越多。
选项A:减少线圈匝数,电磁铁磁性减弱,吸引大头针数目减少,不符合要求;
选项B:减少电池节数,电源电压降低,电路中电流减小,电磁铁磁性减弱,吸引大头针数目减少,不符合要求;
选项C:向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,吸引大头针数目变多,符合要求;
选项D:对调电源正、负接线柱,仅改变电流方向,电磁铁的磁极改变,磁性强弱不变,吸引大头针数目不变,不符合要求。
综上,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
电磁铁磁性的影响因素
【点评】
本题考查电磁铁磁性强弱的影响因素,需明确电流大小、线圈匝数对磁性的作用,通过分析各选项对电路电流或线圈匝数的影响判断磁性变化,属于基础题型,需掌握相关知识点。
【难度系数】
0.6
3. 右图是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是(
A
)

A.当温度达到 $90\ °\mathrm{C}$时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
B.当温度达到 $90\ °\mathrm{C}$时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
C.当温度低于 $90\ °\mathrm{C}$时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
D.当温度低于 $90\ °\mathrm{C}$时,报警装置就会响铃,同时红灯亮

答案

3. A

解析

【分析】
要解决这道题,需明确温度自动控制报警装置的工作原理:该装置分为控制电路和工作电路两部分。控制电路由温度计(水银、金属丝)、电磁铁线圈、电源组成,水银是导体,温度变化时水银柱升降会控制控制电路的通断,进而改变电磁铁的磁性有无;工作电路由绿灯、红灯、电铃、电源和电磁继电器的触点组成,电磁铁磁性的有无会控制工作电路的通断状态。当温度达到90℃时,水银柱接触金属丝,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁切换工作电路触点,触发报警;温度低于90℃时,控制电路断开,电磁铁无磁性,工作电路保持初始状态。
【解析】
1. 温度低于90℃时:温度计内水银柱未接触金属丝,控制电路断开,电磁铁无电流通过,无磁性,衔铁在弹簧作用下保持在上方,工作电路中绿灯支路接通,红灯和电铃支路断开,因此绿灯亮,报警装置不响铃,故选项C、D错误。
2. 温度达到90℃时:水银柱上升至金属丝处,水银作为导体使控制电路接通,电磁铁获得磁性,吸引衔铁向下运动,工作电路中红灯和电铃支路接通,绿灯支路断开,因此报警装置响铃,同时红灯亮,故选项A正确,选项B错误。
【答案】
A
【知识点】
电磁继电器应用、温度自动控制、导体的导电性
【点评】
本题结合实际应用考查电磁继电器的工作原理,需区分控制电路与工作电路的工作状态,理解电磁铁磁性有无对电路的控制作用,是电磁继电器应用的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
4.(2024·湖北中考)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如右。线圈通电后产生磁场,线圈上端为
S
极,对衔铁施加
向上
(填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。

答案

4. S 向上

解析

【分析】要解决此题,需先利用安培定则判断电磁铁的磁极,再结合装置结构分析电磁铁对衔铁的作用力方向。首先根据电流方向,用右手螺旋定则确定线圈的磁极;再根据装置中衔铁的位置,判断电磁铁对衔铁的力的方向,进而确定阀孔打开的条件。
【解析】1. 判断线圈磁极:电流从线圈的正极(上端)流入,负极(下端)流出,根据安培定则(右手螺旋定则),右手握住螺线管,四指指向电流的环绕方向,大拇指指向螺线管的N极,可判断线圈的下端为N极,因此上端为S极。2. 分析作用力方向:线圈通电后产生磁场,电磁铁的上端为S极,会吸引铁制的衔铁;结合装置结构,衔铁向上移动时阀孔打开,因此电磁铁对衔铁施加向上的力,使衔铁移动,阀孔打开。
【答案】S;向上
【知识点】安培定则;电磁铁的应用
【点评】本题结合实际的进水阀门装置,考查安培定则的应用和电磁铁的特点,将物理知识与生活实际结合,属于基础题型,注重知识的应用。
【难度系数】0.6
5. 下图是洪水水位自动报警器的原理图,水没有到达报警水位时,绿灯亮;水到达报警水位时,红灯亮。
(1)请在图中画出红灯刚亮时的水位(用横线表示水位)。
(2)报警时,请写出电磁铁下端的磁极。
(3)在工作电路中的括号内填写“绿”或“红”。
进水→
阀孔

答案


5. 如图所示

解析

【分析】
要解决该洪水水位自动报警器的问题,需明确电磁继电器的工作逻辑:控制电路由左侧电极和电磁铁组成,水位未达报警位时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧作用下保持高位,对应绿灯亮;水位达报警位时,控制电路接通,电磁铁获磁性吸下衔铁,切换工作电路使红灯亮。解题时需结合这一逻辑,完成水位标注、磁极判断和工作电路灯的填写。
【解析】
(1) 红灯亮时,需控制电路接通,因此水位应上升至左侧两个电极均被水浸没的位置,用横线画出该水位(对应参考答案图示)。
(2) 根据安培定则:右手握住电磁铁,四指指向控制电路中电流的方向,大拇指指向电磁铁的下端,可判断电磁铁下端为N极。
(3) 水位未达报警位时,衔铁在高位,接通上方的灯,故上方括号填“绿”;水位达报警位时,衔铁被吸下,接通下方的灯,故下方括号填“红”。
【答案】

【知识点】
电磁继电器、安培定则、电磁铁应用
【点评】
本题是电磁继电器在生活中的典型应用,需区分控制电路与工作电路的作用,结合电路通断和磁极判断解题,难度适中,考查学生对电磁学基础应用的掌握。
【难度系数】
0.6
6.图甲为热敏电阻的$ R_t - t $图像,图乙为用此热敏电阻和电磁继电器(线圈电阻不计)组成的一个温控装置,两电源电压保持不变。当线圈中的电流大于或等于$ I_1 $时衔铁被吸合,电流小于或等于$ I_2 $时衔铁被释放。将电阻箱调至某一阻值,闭合开关$ S_1 $、$ S_2 $,温度$ t ≤ 50°\mathrm{C} $时加热器开始工作,$ t ≥ 150°\mathrm{C} $时停止加热,温度变化过程中控制电路的电流表与电压表示数变化的部分图像如图丙所示。下列说法错误的是(
D
)


A.工作电路中的加热器应接在$ A $、$ B $间
B.设置温控为$ 50~150°\mathrm{C} $时,电阻箱接入的阻值为$ 20\ \Omega $
C.控制电路的电流小于或等于$ 0.1\ \mathrm{A} $时衔铁被释放
D.将$ R_0 $调为$ 5\ \Omega $,可实现$ 40~80°\mathrm{C} $温控

答案

6. D

解析

【分析】
要解决本题,需结合电磁继电器的工作原理、欧姆定律及热敏电阻的特性分析:温控装置中,温度较低时,热敏电阻$R_t$阻值大,控制电路电流小,衔铁释放,工作电路接通,加热器工作;温度较高时,$R_t$阻值小,控制电路电流大,衔铁吸合,工作电路断开,加热器停止。需结合甲图($R_t-t$图像)、乙图(电路结构)、丙图(控制电路$U-I$图像),通过欧姆定律逐一分析选项,找出错误选项。
【解析】
1. 选项A分析:温度$t≤50°\mathrm{C}$时加热器开始工作,此时衔铁释放,工作电路的上触点接通,因此加热器应接在$A$、$B$间;当$t≥150°\mathrm{C}$时衔铁吸合,工作电路断开,加热器停止,故A正确。
2. 选项B分析:温控为$50~150°\mathrm{C}$时,$t=50°\mathrm{C}$时$R_t=70\ \Omega$(甲图),此时衔铁释放,电流为$I_2$;$t=150°\mathrm{C}$时$R_t=10\ \Omega$,衔铁吸合,电流为$I_1$。控制电路电源电压$U_总$不变,根据欧姆定律:$U_总=I_2(R_{t1}+R_0)=I_1(R_{t2}+R_0)$。结合丙图可知$I_1=3I_2$,代入得:$I_2(70+R_0)=3I_2(10+R_0)$,约去$I_2$后解得$R_0=20\ \Omega$,故B正确。
3. 选项C分析:由选项B的计算,$I_2=0.1\ \mathrm{A}$,即控制电路电流小于或等于$0.1\ \mathrm{A}$时,衔铁被释放,加热器开始工作,故C正确。
4. 选项D分析:若将$R_0$调为$5\ \Omega$,电源电压$U_总=9\ \mathrm{V}$不变。要实现$40~80°\mathrm{C}$温控,$t=40°\mathrm{C}$时$R_t=85\ \Omega$(甲图),此时电流$I=\frac{9\ \mathrm{V}}{85\ \Omega+5\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$(等于$I_2$,衔铁释放,开始加热);但$t=80°\mathrm{C}$时,$R_t$约为$35\ \Omega$,此时电流$I=\frac{9\ \mathrm{V}}{35\ \Omega+5\ \Omega}=0.225\ \mathrm{A}$,小于$I_1=0.3\ \mathrm{A}$,衔铁不会吸合,加热器无法停止,不能实现该温控,故D错误。
【答案】
D
【知识点】
电磁继电器应用、欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合电磁继电器、欧姆定律和热敏电阻特性,考查温控装置的工作原理,需理清温度变化时电阻、电流的关联,结合图像分析是解题核心,难度中等。
【难度系数】
0.5