7.如图所示的是热爱课外实践的小双同学设计的汽车$\ce{CO_{2}}$排放量检测电路。开关闭合后,图中气敏电阻$R_1$的阻值随$\ce{CO_{2}}$浓度的增大而减小,控制电路中的电流会

增大
(填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性会增强
(填“增强”或“减弱”),当$\ce{CO_{2}}$的浓度高于某一设定值时,衔铁被吸下,电铃就会报警。答案
7.增大;增强
解析
【分析】
要解决这个问题,需分两步推导:首先分析控制电路中电阻变化对电流的影响,再分析电流变化对电磁铁磁性的影响。控制电路电源电压恒定,气敏电阻R₁阻值随CO₂浓度增大而减小,根据欧姆定律可判断电流变化;电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大磁性越强,由此可判断磁性变化。
【解析】
1. 控制电路电流的变化分析:
控制电路中,电源电压U₁不变,气敏电阻R₁与滑动变阻器R₂串联,总电阻$ R_{总}=R_1+R_2 $。当CO₂浓度增大时,气敏电阻R₁的阻值减小,导致控制电路总电阻减小。根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $,在电源电压U₁不变的情况下,总电阻减小,控制电路中的电流会增大。
2. 电磁铁磁性的变化分析:
电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,在线圈匝数、铁芯等条件不变时,电流越大,电磁铁的磁性越强。由于控制电路的电流增大,因此电磁铁的磁性会增强。
【答案】
增大;增强
【知识点】
欧姆定律;电磁铁磁性影响因素;电磁继电器
【点评】
本题结合电磁继电器考查动态电路分析,需掌握欧姆定律和电磁铁磁性的影响因素,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需分两步推导:首先分析控制电路中电阻变化对电流的影响,再分析电流变化对电磁铁磁性的影响。控制电路电源电压恒定,气敏电阻R₁阻值随CO₂浓度增大而减小,根据欧姆定律可判断电流变化;电磁铁磁性强弱与电流大小有关,电流越大磁性越强,由此可判断磁性变化。
【解析】
1. 控制电路电流的变化分析:
控制电路中,电源电压U₁不变,气敏电阻R₁与滑动变阻器R₂串联,总电阻$ R_{总}=R_1+R_2 $。当CO₂浓度增大时,气敏电阻R₁的阻值减小,导致控制电路总电阻减小。根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $,在电源电压U₁不变的情况下,总电阻减小,控制电路中的电流会增大。
2. 电磁铁磁性的变化分析:
电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,在线圈匝数、铁芯等条件不变时,电流越大,电磁铁的磁性越强。由于控制电路的电流增大,因此电磁铁的磁性会增强。
【答案】
增大;增强
【知识点】
欧姆定律;电磁铁磁性影响因素;电磁继电器
【点评】
本题结合电磁继电器考查动态电路分析,需掌握欧姆定律和电磁铁磁性的影响因素,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
8.如图所示,A是悬挂在弹簧下端的铁块,B是螺线管的铁芯,S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多,S接2时连入电路的线圈匝数少),P是滑动变阻器的滑片,要使弹簧的长度变长,可采取的办法是(
A.滑片P的位置不变,S由1改接到2
B.S接1,将滑片P向左滑
C.S接1,滑片P位置不变,将铁芯B抽出
D.S接1,将滑片P向右滑

(第8题) (第9题)
B
)A.滑片P的位置不变,S由1改接到2
B.S接1,将滑片P向左滑
C.S接1,滑片P位置不变,将铁芯B抽出
D.S接1,将滑片P向右滑
(第8题) (第9题)
答案
8.B
解析
【分析】要使弹簧长度变长,核心是增大螺线管对铁块A的吸引力,即增强螺线管的磁性。电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关:电流越大、线圈匝数越多、有铁芯时,磁性越强。需结合电路变化逐一分析各选项。
【解析】
选项A:S由1改接到2,线圈匝数减少,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧长度变短,不符合要求;
选项B:S接1,滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,螺线管磁性增强,对铁块的吸引力增大,弹簧长度变长,符合要求;
选项C:抽出铁芯B,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧长度变短,不符合要求;
选项D:S接1,滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧长度变短,不符合要求。
【答案】B
【知识点】电磁铁磁性影响因素
【点评】本题考查电磁铁磁性强弱的影响因素,需结合电路变化分析电流、匝数等对磁性的影响,进而判断弹簧长度变化,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A:S由1改接到2,线圈匝数减少,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧长度变短,不符合要求;
选项B:S接1,滑片P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,螺线管磁性增强,对铁块的吸引力增大,弹簧长度变长,符合要求;
选项C:抽出铁芯B,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧长度变短,不符合要求;
选项D:S接1,滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,螺线管磁性减弱,对铁块的吸引力减小,弹簧长度变短,不符合要求。
【答案】B
【知识点】电磁铁磁性影响因素
【点评】本题考查电磁铁磁性强弱的影响因素,需结合电路变化分析电流、匝数等对磁性的影响,进而判断弹簧长度变化,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
9.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸,发现当车牌被识别系统识别后,绿灯亮,栏杆抬起,车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路,车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则(

A.闭合开关后,电磁铁的上端为N极
B.滑动变阻器的滑片P向上调整后,栏杆更容易抬起
C.若栏杆不能抬起,可通过减小电池的电压进行改进
D.B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
B
)A.闭合开关后,电磁铁的上端为N极
B.滑动变阻器的滑片P向上调整后,栏杆更容易抬起
C.若栏杆不能抬起,可通过减小电池的电压进行改进
D.B端挂的铁柱可以用上端是N极、下端是S极的条形磁体代替
答案
9.B
解析
【分析】
要解决本题,需结合安培定则判断电磁铁磁极、滑动变阻器对电路的影响、电磁铁磁性强弱的影响因素、磁极间的相互作用逐一分析选项:先通过安培定则确定电磁铁的磁极,再分析滑动变阻器滑片移动对电流和电磁铁磁性的影响,最后结合磁极间的作用判断各选项的正误。
【解析】
选项A:根据安培定则,电流从线圈上端流入、下端流出,右手握住线圈,四指指向电流方向,大拇指指向线圈下端,因此线圈下端为N极,上端为S极,A错误;
选项B:滑动变阻器滑片P向上调整时,接入电路的电阻变小,电路电流变大,电磁铁磁性增强,对铁柱的吸引力增大,栏杆更容易抬起,B正确;
选项C:减小电池电压会使电路电流减小,电磁铁磁性减弱,吸引力减小,更难抬起栏杆,无法改进,C错误;
选项D:电磁铁上端为S极,若用上端N极、下端S极的条形磁体,磁体下端S极与电磁铁上端S极是同名磁极,相互排斥,无法吸引铁柱,不能抬起栏杆,D错误。
【答案】
B
【知识点】
安培定则、电磁铁磁性、磁极间相互作用
【点评】
本题结合自动控制闸的实际场景,考查电磁学核心知识点,需准确掌握安培定则、电磁铁磁性影响因素、磁极间作用规律,逐一分析即可得出答案,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合安培定则判断电磁铁磁极、滑动变阻器对电路的影响、电磁铁磁性强弱的影响因素、磁极间的相互作用逐一分析选项:先通过安培定则确定电磁铁的磁极,再分析滑动变阻器滑片移动对电流和电磁铁磁性的影响,最后结合磁极间的作用判断各选项的正误。
【解析】
选项A:根据安培定则,电流从线圈上端流入、下端流出,右手握住线圈,四指指向电流方向,大拇指指向线圈下端,因此线圈下端为N极,上端为S极,A错误;
选项B:滑动变阻器滑片P向上调整时,接入电路的电阻变小,电路电流变大,电磁铁磁性增强,对铁柱的吸引力增大,栏杆更容易抬起,B正确;
选项C:减小电池电压会使电路电流减小,电磁铁磁性减弱,吸引力减小,更难抬起栏杆,无法改进,C错误;
选项D:电磁铁上端为S极,若用上端N极、下端S极的条形磁体,磁体下端S极与电磁铁上端S极是同名磁极,相互排斥,无法吸引铁柱,不能抬起栏杆,D错误。
【答案】
B
【知识点】
安培定则、电磁铁磁性、磁极间相互作用
【点评】
本题结合自动控制闸的实际场景,考查电磁学核心知识点,需准确掌握安培定则、电磁铁磁性影响因素、磁极间作用规律,逐一分析即可得出答案,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
10. 立德树人·五育并举 小宇学习了电磁铁与自动控制后,想设计一种自动防盗报警器,原理是:在家门口设置一种装置,夜深启动报警器,当人进入家中踩踏板时,自动报警器的电铃发出警报,无人踩踏时绿灯亮。请你根据这一原理,帮助小宇用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。

答案
10.解:如图所示。
解析
【分析】
本题利用电磁继电器设计自动防盗报警电路,需明确控制电路和工作电路的功能:控制电路由踏板、触点、电源、电磁铁线圈组成,负责控制电磁铁有无磁性;工作电路由绿灯、电铃、电源组成,由电磁铁的磁性状态切换工作模式。无人踩踏板时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧作用下与上方触点接触,绿灯电路接通,绿灯亮;踩踏板时,触点闭合,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸下衔铁与下方触点接触,电铃电路接通,电铃响。连接时需串联控制电路,按触点位置对应连接工作电路的绿灯和电铃。
【解析】
1. 连接控制电路:将电磁铁线圈的两端分别与踏板的触点、电源两极相连,形成控制回路,确保踩踏板时控制电路导通,电磁铁获得磁性。
2. 连接工作电路:电源一端接电磁继电器动触点公共端;绿灯一端接上方静触点,另一端接电源另一端,实现电磁铁无磁性时绿灯工作;电铃一端接下方静触点,另一端接电源另一端,实现电磁铁有磁性时电铃工作。
【答案】

【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题结合生活实际考查电磁继电器的应用,需理清控制电路与工作电路的逻辑关系,是电磁继电器工作原理的基础应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题利用电磁继电器设计自动防盗报警电路,需明确控制电路和工作电路的功能:控制电路由踏板、触点、电源、电磁铁线圈组成,负责控制电磁铁有无磁性;工作电路由绿灯、电铃、电源组成,由电磁铁的磁性状态切换工作模式。无人踩踏板时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧作用下与上方触点接触,绿灯电路接通,绿灯亮;踩踏板时,触点闭合,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸下衔铁与下方触点接触,电铃电路接通,电铃响。连接时需串联控制电路,按触点位置对应连接工作电路的绿灯和电铃。
【解析】
1. 连接控制电路:将电磁铁线圈的两端分别与踏板的触点、电源两极相连,形成控制回路,确保踩踏板时控制电路导通,电磁铁获得磁性。
2. 连接工作电路:电源一端接电磁继电器动触点公共端;绿灯一端接上方静触点,另一端接电源另一端,实现电磁铁无磁性时绿灯工作;电铃一端接下方静触点,另一端接电源另一端,实现电磁铁有磁性时电铃工作。
【答案】
【知识点】
电磁继电器、电路连接
【点评】
本题结合生活实际考查电磁继电器的应用,需理清控制电路与工作电路的逻辑关系,是电磁继电器工作原理的基础应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
11.新考法 小点设计了一个道路限载报警器,原理如图甲所示,$R_0$是变阻器,$R$是压敏电阻,$R$的电阻大小随压力大小的变化关系如图乙所示,当超载车辆通过压敏电阻时,限载报警器就会报警。

(1)调试好电路,闭合开关$S_1$和$S_2$,当超载车辆通过时,限载报警器会
(2)国道的抗压能力一般比村道要强得多,若把村道限载报警器应用到国道,就要适当调高报警器的限载质量,下列操作中可行的是
A.把变阻器$R_0$的滑片适当左移
B.把电源1的电压适当增大
C.把弹簧AB的A端适当左移
D.把电磁铁C适当右移
(1)调试好电路,闭合开关$S_1$和$S_2$,当超载车辆通过时,限载报警器会
铃响
(填“灯亮”或“铃响”)。(2)国道的抗压能力一般比村道要强得多,若把村道限载报警器应用到国道,就要适当调高报警器的限载质量,下列操作中可行的是
AC
(填字母)。A.把变阻器$R_0$的滑片适当左移
B.把电源1的电压适当增大
C.把弹簧AB的A端适当左移
D.把电磁铁C适当右移
答案
11.(1)铃响 (2)AC
解析
【分析】
要解决这道题,需明确电磁继电器的控制电路和工作电路的联动原理,结合压敏电阻的特性分析:
1. 控制电路由电源1、开关S₁、变阻器R₀、压敏电阻R和电磁铁C组成;工作电路由电源2、开关S₂、灯泡和电铃组成。
2. 压敏电阻R的特性:压力F越大,阻值越小(由图乙可知)。
3. 第(1)问:超载时压力大→R阻值小→控制电路电流大→电磁铁磁性增强→吸下衔铁→工作电路电铃支路接通,触发报警。
4. 第(2)问:调高限载质量,即需要更大压力才触发报警,需让电磁铁吸合的条件更苛刻,分析各选项对控制电路或衔铁的影响即可。
【解析】
(1) 闭合S₁和S₂,当超载车辆通过时,压敏电阻R受到的压力F增大,由图乙可知R的阻值减小,控制电路总电阻减小。根据欧姆定律I=U/R总,控制电路电流增大,电磁铁C的磁性增强,当磁性足够大时,衔铁被吸下,工作电路中电铃所在支路接通,因此限载报警器会铃响。
(2) 要调高报警器的限载质量,即需要更大的压力才能使电磁铁吸合衔铁,需让电磁铁吸合的条件更苛刻:
选项A:把变阻器R₀的滑片适当左移,R₀接入电路的阻值变大,控制电路总电阻变大。当压力更大(R更小)时,总电阻才会达到电磁铁吸合所需的总电阻,电流才达到吸合电流,因此需要更大的压力,限载质量提高,A可行。
选项B:把电源1的电压适当增大,相同R和R₀时控制电路电流更大,更小的压力就能使电流达到吸合电流,限载质量降低,B不可行。
选项C:把弹簧AB的A端适当左移,弹簧的弹力增大,衔铁被吸下需要电磁铁提供更大的力,即需要更大的电流,对应需要更小的R(更大的压力),因此限载质量提高,C可行。
选项D:把电磁铁C适当右移,电磁铁与衔铁的距离减小,更小的电流就能吸合衔铁,限载质量降低,D不可行。
综上,可行的是AC。
【答案】
(1)铃响 (2)AC
【知识点】
电磁继电器、压敏电阻特性、电路动态分析
【点评】
本题结合限载报警器的实际场景,考查电磁继电器的工作原理,需理解控制电路与工作电路的联动关系,以及压敏电阻的特性,同时分析各选项对限载条件的影响,注重知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确电磁继电器的控制电路和工作电路的联动原理,结合压敏电阻的特性分析:
1. 控制电路由电源1、开关S₁、变阻器R₀、压敏电阻R和电磁铁C组成;工作电路由电源2、开关S₂、灯泡和电铃组成。
2. 压敏电阻R的特性:压力F越大,阻值越小(由图乙可知)。
3. 第(1)问:超载时压力大→R阻值小→控制电路电流大→电磁铁磁性增强→吸下衔铁→工作电路电铃支路接通,触发报警。
4. 第(2)问:调高限载质量,即需要更大压力才触发报警,需让电磁铁吸合的条件更苛刻,分析各选项对控制电路或衔铁的影响即可。
【解析】
(1) 闭合S₁和S₂,当超载车辆通过时,压敏电阻R受到的压力F增大,由图乙可知R的阻值减小,控制电路总电阻减小。根据欧姆定律I=U/R总,控制电路电流增大,电磁铁C的磁性增强,当磁性足够大时,衔铁被吸下,工作电路中电铃所在支路接通,因此限载报警器会铃响。
(2) 要调高报警器的限载质量,即需要更大的压力才能使电磁铁吸合衔铁,需让电磁铁吸合的条件更苛刻:
选项A:把变阻器R₀的滑片适当左移,R₀接入电路的阻值变大,控制电路总电阻变大。当压力更大(R更小)时,总电阻才会达到电磁铁吸合所需的总电阻,电流才达到吸合电流,因此需要更大的压力,限载质量提高,A可行。
选项B:把电源1的电压适当增大,相同R和R₀时控制电路电流更大,更小的压力就能使电流达到吸合电流,限载质量降低,B不可行。
选项C:把弹簧AB的A端适当左移,弹簧的弹力增大,衔铁被吸下需要电磁铁提供更大的力,即需要更大的电流,对应需要更小的R(更大的压力),因此限载质量提高,C可行。
选项D:把电磁铁C适当右移,电磁铁与衔铁的距离减小,更小的电流就能吸合衔铁,限载质量降低,D不可行。
综上,可行的是AC。
【答案】
(1)铃响 (2)AC
【知识点】
电磁继电器、压敏电阻特性、电路动态分析
【点评】
本题结合限载报警器的实际场景,考查电磁继电器的工作原理,需理解控制电路与工作电路的联动关系,以及压敏电阻的特性,同时分析各选项对限载条件的影响,注重知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
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