浙教版八升九科学专题（2）-电磁铁和电动机

为防止大棚内CO₂浓度过高，兴趣小组设计了报警电路，当CO₂浓度超过设定值时，红灯亮，反之不亮。其中气敏电阻R_x的阻值随CO₂浓度的增大而减小。下列电路中符合要求的是（   ）

2022年中国疫情形势依然很严峻，“杭州418”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是杭州某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科同学据此设计了一个红外线体温安检电路：要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（    ）  

在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停．如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方．当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L₁、L₂（    ）

如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是  （   ）

劲逸同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时是熄灭的，一旦停电，两盏标有“36 V”字样的灯泡就会正常发光。下图是他设计的电路，其中可以起到消防应急灯作用的是（   ）

如图所示的设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（ ）

小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。题意工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（   ）

如图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（ ）

图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）

 

如图所示是消防应急灯的电路图，其中少连了一根导线，外部电路为220 V交流电，消防应急灯的工作原理是当外部电路正常时，两盏标有“6 V”字样的灯泡不发光；当外部电路停电时，两盏标有“6 V”字样的灯泡发光。对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是（ ）

小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图所示)。接通交流信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁体，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（   ）

如图所示，通电导体a、b固定不动，左磁体对a的作用力为F_a ， 右磁体对b的作用力为F_b ， 下列说法中正确的是（  )

新能源汽车越来越普及，如图所示为新能源汽车号牌专用标识。号牌中的圆圈由两部分组成；左侧是英文单词“Electric”的首字母“E”，右侧是电源插头的图案；号牌中的字母“D”表示纯电动汽车。这类汽车发动机的动力装置是电动机，其工作原理是下图乙所示中的（   ）

小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连。用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴，用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆，另一端只刮去上半周绝缘漆。将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动，则下列说法错误的是（ ）

如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（ ）

如图所示，线圈abcd位于磁场中，K与1接通时，ab段导线受磁场力F的方向向上；当K改为与2接通时，ab段导线受磁场力（ ）

安装一台直流电动机模型，接入实验电路后能正常转动，如果分别做下述调整，其中能改变直流电动机转动方向的是（ ）
(1)对调直流电动机的磁铁两极 (2)改变线圈中的电流方向 (3)调节滑动变阻器，改变电流的大小 (4)同时对调磁铁的两极和电源的正、负极

直流电动机中，当线圈转到什么位置时，换向器能自动改变线圈中的电流方向（ ）

小明去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯 上时电梯运动又快了起来。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻的阻值发生变化，则电磁铁的磁性变 (选填"强”或“弱”，衔铁与触点(选填"1"或“2")接触， 电动机的转速变 (选填“大"或小”)。由此可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而。

有一款“智能照明灯”的工作原理如图所示，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭。已知控制电路中，电源电压恒定，R₁为定值电阻，R₂为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，据此回答下列问题。

如图甲所示，通电线圈所在平面与磁场方向平行时，线圈发生。如图乙所示，通电线圈所在平面与磁场方向垂直时，线圈受力，这个位置是线圈的。通电线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用，使它不能继续转动下去，而是返回到。 

2022年6月5日，神舟十四号成功升空并顺利进驻空间站。如图甲是空间站能量转化系统局部示意图。

如图所示，一束电子流自右向左从狭缝里射出，穿过磁场时受到磁场力的作用而向纸外偏转。如将两个磁极对调后，电子束将偏转（填“向纸内”“向纸外”或“不发生”，下同），如磁极不变而把电子束换成质子束，则质子束将偏转。若换成中子束，则中子束将偏转。

如图是小明将安装好的直流电动机模型接入电路的情况。

为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机的主要构造制作了一台简易电动机(如图所示)。他用回形针做成两个支架，分别与电源的两极相连，用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方，闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。

小滨在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小、导体在磁场中的长度以及磁场强度有关。他设计了如图装置探究磁场对通电导体的作用力大小与导体中的电流大小的关系，实验步骤如下：

①将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；

②给导体通入电流I₁ ， 观察悬线偏转的角度α₁；

③给导体通入电流I₂(I₂>I₁)，观察悬线偏转的角度α₂；

④给导体通入电流I₃(I₃>I₂)，观察悬线偏转的角度α₃；

⑤比较α1、α₂、α₃的大小关系，发现α₃>α₂>α₁

根据装配直流电动机模型实验，回答下列问题。

            

电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U恒为6 V，保护电阻R₁=100 Ω，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。(g取10 N/kg)

为了节能环保，些公共场所使用 光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为：勒克斯)。

照度/勒克斯	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2
电阻/千欧	5.8	3.7	2.8	2.3	？	1.8

如图甲为恒温箱的简化电路，R₀、R₁设置在恒温箱内，R₀为加热电阻，阻值为40Ω。R₁为热敏电阻，其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中，U=6V，R₂为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时，加热电路会自动断开，当箱内温度略低时，加热电路自动闭合进行加热。

小滨利用压力传感器、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。已知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。

回答下列问题：

某光敏电阻R₁没有受到光照（或光照较暗）时，阻值较小；有光照（或光照较强）时，阻值较大。如图是科学兴趣小组同学利用该光敏电阻和电磁继电器设计的路灯自动控制电路，用于公路照明。

图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的恒温箱的简单温控电路，其中电磁铁线圈的电阻为150欧姆，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。

教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。为此，项目化学习小组设计了如图甲所示的自动换气设备。其中控制电路电压恒为9V，气敏电阻Rx的阻值随二氧化碳浓度的变化图像如图乙所示，当通过线圈的电流大于等于60mA 时，衔铁被吸下，电动机M 工作，加快室内外空气交换，从而降低室内二氧化碳浓度；当通过线圈的电流小于等于 50mA 时，衔铁弹回，指示灯L亮，使教室内二氧化碳浓度维持在一定的范围。（电磁铁线圈电阻不计） 

如图，是电学实验箱中的电动机。该电动机中有两个半环形磁体，为了研究磁极分布情况，提出了三种猜想并进行了相关实验，如表。

为判断短跑比赛是否抢跑，某兴趣小组设计了如图所示的“抢跑自动指示”电路。其工作原理是：当运动员蹲在起跑器上后，闭合S：当发令时，闭合S₁ ， 发令指示灯亮，运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R₀因受到压力减小，其电阻改变，起跑指示灯亮。已知压敏电阻R₀通常有两种类型：A．阻值随压力增大而增大；B．阻值随压力增大而减小。则该压敏电阻R₀应选择  ▲  类型，结合电路简要说明该抢跑自动指示器的工作原理。