資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
浙教版八下§1.3電磁鐵的應用學案
姓名
[學習目標]
1、能描述電磁鐵，說明電磁鐵的工作原理。
2．能說明電磁繼電器的結構及工作原理，了解電磁繼電器在生產、生活中的應用。
一、知識點梳理：
知識點1、電磁鐵的優點
1、帶 的通電螺線管，稱為電磁鐵。
2、電磁鐵的優點：磁性有無由 來控制，磁性強弱由 來調節，磁場方向由 來控制；
3、影響電磁鐵磁性強弱的因素： 越大，磁性越強； 越多，磁性越強。
4、 等設備中都裝有電磁鐵。
知識點2、電磁繼電器
1、電磁繼電器是利用 來控制工作電路 的一種自動開關。
2、使用電磁繼電器可以用 電路的通斷，來控制 電路的通斷。
3、讀圖：
（1）當低壓電源開關閉合時，控制電路中有電流通過，電磁鐵A ，吸引銜鐵B，使動觸點與紅燈觸點分離，而與綠燈觸點接通，故 燈熄滅， 燈亮起， 開始工作。
（2）當低壓電源開關斷開時，電磁鐵失去了磁性，銜鐵B在 的作用下拉起，使動觸點與 觸點分離， 而與 觸點接通，故紅燈 ，綠燈 ，電動機 。
知識點3、磁懸浮列車
1、磁懸浮列車就是利用“ ” 的原理而工作的。
2、磁懸浮列車工作時，通過軌道上的 與列車上的 之間的排斥或吸引作用而懸浮起來，使列車與軌道分離，消除了列車與軌道間的 ，從而使列車運行速度很快。
3、 的磁懸浮列車是世界上首次投入商業運營的高速磁懸浮列車。
知識點4、信息的磁記錄
1、硬盤是信息 的重要器件，硬盤主要由磁記錄盤片、 以及其他配件組成。盤片的表面均勻地涂有一層極薄的 （小磁體），讀寫磁頭實際上就是一塊 。
2、在硬盤上存入數據的過程中，首先將聲音、圖像、數字等需要記錄的信息轉變為 ，電流通過讀寫磁頭轉變為 ，然后用這個磁場使盤片上磁性顆粒按照它的方向 ，信息就記錄在盤片中了。
3、要讀取磁盤信息時，只要使 通過磁頭轉變成電信號， 再將電信號轉變成 等信息，從而再現被記錄的信息。
4、錄音機和錄像機的磁頭也是由 制成。錄音機和錄像機將需要記錄的 轉變成電信號，通過磁頭記錄在 上。
二、例題講解
例題1、如圖是汽車啟動裝置原理圖對于這一裝置及其工作特點，下列說法中不正確的是（ ）
A. 旋轉鑰匙能使電磁鐵所在電路工作
B. 電磁鐵的工作電壓比電動機的工作電壓低
C. 電磁鐵通電時，上端是S極下端是N極
D. 電磁鐵通電時，吸引上方的銜鐵，使觸點A向右與B接觸
（例題1圖） （例題2圖） （例題3圖）
例題2、如圖所示是某同學連接的電鈴電路，閉合開關后，電路中始終有電流，但電鈴只響一聲就不再響了，原因是(　 　)
A．電磁鐵始終沒有磁性 B．銜鐵沒有向下運動
C．銜鐵一直被電磁鐵吸著不能回彈 D．電池正、負極接反了
例題3、小科走到電動扶梯(電梯)前，發現電梯上沒有站人時運行較慢，當她站到電梯上時又快了很多。她了解到電梯是由電動機帶動運轉的，電梯的控制電路中安裝了力敏電阻(力敏電阻受到壓力時，阻值會發生變化)，控制電梯運動快慢的模擬電路如圖所示。以下分析合理的是( )
A. 觸點3與觸點1接觸時，電梯運行較快 B. 力敏電阻由半導體材料制成，受壓時阻值變小
C. 電梯沒有站人時，繼電器的電磁鐵磁性較強 D. 電梯沒有站人時，電動機兩端的電壓較大
例題4、在地下停車場，駕駛員常常根據車位入口上方的紅、綠燈判斷是否有車位。小衛設計一種自動控制方案：將光控開關 S（遮光時開關閉合）裝在每個車位地面中央，紅、綠燈裝在車位入口上方，當車位未停車時（S斷開），綠燈亮；當車位已停車時（S閉合），紅燈亮。同時小衛設計了如下4個電路。下列說法正確的是（ ）
A. 甲圖S斷開時紅燈綠燈都不亮，不符合方案要求。
B. 乙圖S閉合時綠燈亮，符合方案要求。
C. 丙圖S閉合時紅燈亮，不符合方案要求。
D. 丁圖S斷開時綠燈亮，S閉合時紅燈亮，符合方案要求。
例題5、小明利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度高低的地方，當環境溫度正常時，指示燈亮；當環境溫度超過某一值時，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1=6V，繼電器線圈的電阻R0為30Ω，當線圈中的電流大于等于100mA時，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。下列說法正確的是（ ）
A. 圖中接線柱A與D連接，B與C連接 B. 圖甲電磁鐵下端P的磁極應為S極
C. 當環境溫度升高，電磁鐵的磁性減弱 D. 環境溫度達到80℃時，警鈴響
（例題5圖） （例題6圖）
例題6、小明去超市，走到電梯前發現電梯運動較慢，當他站在電梯上時電梯運動又快了起來。小明根據所學的知識，畫出如圖所示的電路(R是一個壓敏電阻)。小明分析：當人站在電梯上，壓敏電阻的阻值減小，則電磁鐵的磁性變 (選填“強”或“弱”)，銜鐵與觸點 (選填“1”或“2”)接觸，電動機的轉速變 (選填“大”或“小”)。
三、隨堂練習：
1、使用電磁鐵的優點是（ ）
A.它的磁極、磁性穩定 B.它能長時間保持磁性
C.它的磁性有無、磁性強弱和磁極的極性都可以改變 D.它不需要消耗電能
2、如圖所示，對甲、乙、丙、丁四幅實驗裝置圖解釋正確的是（ ）
A. 甲是磁場能產生電流
B. 乙是電磁繼電器，它是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關
C. 丙是通電導體在磁場中受到力的作用
D. 丁是閉合電路的一部分導體放入磁場中，導體中就產生電流
3、小華同學在做“探究電磁鐵”實驗中，使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗，如圖所示，下列說法中正確的是（ ）
A．要使電磁鐵磁性增強，應將變阻器的滑動片向右滑動
B．電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強
C．電磁鐵B磁性較強，所以通過它的電流較大
D．若將兩電磁鐵上部靠近，會相互吸引
（第3題圖） （第4題圖） （第5題圖）
4、如圖所示，桌面上放著一塊磁鐵，閉合開關S，磁鐵仍靜止在桌面上，把滑動變阻器滑片向左移動時。下列說法正確的是（ ）
A．磁鐵受到向右的摩擦力，并且逐漸變大 B．磁鐵受到向左的摩擦力，并且逐漸變小
C．當滑片移到一定位置后，磁鐵可能會向右滑動 D．電磁鐵的磁性逐漸變弱
5、如圖所示某汽車起動電動機的電路。當起動器開關閉合時，有細小電流通過器件X，接著有強大電流通過電動機，并將電動機啟動，X可能是（ ）
A. 靈敏電流計 B. 電磁繼電器 C. 電壓表 D. 發電機
6、如圖為一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲，以下說法正確的是（ ）
A.溫度升高至74℃時，L1亮燈報警 B.溫度升高至74℃時，L2亮燈報警
C.溫度升高至78℃時，L1亮燈報警 D.溫度升高至78℃時，L2亮燈報警
（第6題圖） （第7題圖） （第8題圖）
7、如圖是火警自動報警器原理圖，發生火災時將會發生下列變化：
A.溫度升高使雙金屬片彎曲； B.接通觸點使工作電路有電流通過；
C.電磁鐵有了磁性； D.銜鐵被吸下；
E.接通觸點使控制電路有電流通過； F.紅燈亮、電鈴響、發出警報。
（1）請你將這些變化的正確順序填寫在橫線上： 。
（2）雙金屬片的作用是 (填字母)。
A.既有感溫元件的作用，又有控制電路的開關作用 B.只有感溫元件的作用
C.只有控制電路的開關作用 D.只有工作電路的開關作用
8、小強利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調的電阻R等元件，設計了一個汽車超載自動報警電路，如圖甲所示。他了解到這種壓力傳感器所受壓力越大時，輸出的電壓就越大，閉合S，車輛通過壓力傳感器時電磁繼電器的工作情況：
（1）車輛不超載時，工作電路中綠燈亮，電磁鐵線圈_____（選填“有”或“無”）電流；
（2）當傳感器所受壓力增大到一定程度時，紅燈亮，說明汽車超載，請你判斷燈_____（選填"L1”或“L2”）
是紅燈；
（3）如果允許更大的汽車超載量通過此汽車超載自動報警電路，將可調的電阻R的阻值_____（選填“增
大”、減小“或”不變）。
四、課后鞏固：
1、下列裝置中，沒有用到電磁鐵的是（ ）
A．電磁起重機 B．電磁繼電器 C．電鈴 D．電熱毯
2、如圖所示，電磁鐵的左下方有一鐵塊，在恒力F作用下沿水平面向右作直線運動，若鐵塊從電磁鐵的左下方運動到正下方過程中，同時將滑動變阻器的滑片逐漸向上滑動，則下列說法正確的是(　　)
A．電磁鐵上端為N極 B．鐵塊運動過程中，電磁鐵的磁性逐漸減弱
C．鐵塊作勻速運動 ．鐵塊對地面的壓強逐漸減小
（第2題圖） （第3題圖）
3、如圖是小敏設計的汽車尾氣中CO排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發聲報警。圖中氣敏電阻R，阻值隨CO濃度的增大而減小。下列說法正確的是（ ）
A．電鈴應接在A和C之間
B．當CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱
C．用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最小濃度比設定值高
D．為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2控制電路的滑片向下移
4、為模擬校回路燈自動化管理，小明利用電磁鐵、光敏電阻R《阻值隨光照強度增大面增大）等器材設計了下列電路圖，以實現白天光照強時燈L滅，傍晚光照弱時燈L發光。忽略彈性銜鐵和電磁鐵線圈電阻，則符合設計要求的是（ ）
5、如圖所示，當工作電路發生故障而斷開時，鈴響報警，故障排除后工作電路接通時，綠燈和白燈亮，鈴不響，則圖中（ ）
A. a是電鈴 B. b是電鈴 C. c是電鈴 D. a是綠燈
（第5題圖） （第6題圖） （第7題圖）
6、如圖所示是溫度自動報警器的原理圖，它運用了許多物理知識。以下說法中不正確的是（ ）
A．溫度計中的水銀是導體 B．溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質工作的
C．報警器中的電磁鐵運用了電流的熱效應 D．電磁繼電器是一種電路開關
7、如圖所示是消防應急燈的電路圖，其中少連了一根導線，它的工作原理是外部電路為220V交流電,當其正常時，兩盞標有“6V”字樣的燈泡不發光；外部電路停電時，兩盞標有“6V”字樣的燈泡發光。對于這一裝置及其工作特點，下列說法中正確的是（ ）
A. 當外部電路停電時，電磁鐵所在電路工作 B. 電磁鐵通電時，彈簧被拉長
C. 電磁鐵的上端始終為N極 D. C點應該和B點相連
8、如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖。水位沒有到達金屬塊A時，綠燈亮；水位到達金屬塊A時，紅燈亮。下列關于它的工作原理的討論中，正確的是（ ）
A．容器中的水不能導電 B．當水位上升到A時，紅燈亮，綠燈不亮
C．紅、綠燈是串聯的 D．銜鐵是永磁體
（第8題圖） （第9題圖） （第10題圖）
9、如圖所示，GMR為巨磁電阻，其阻值隨著磁場的增強而急劇減小。閉合開關S1和S2，電磁鐵的左端是________極；將滑動變阻器的滑片P從b端向a端滑動時，螺線管的磁性將_______，電壓表的示數將________（選填“變大”“不變”或“變小”）。
10、在物聯網中，傳感器擔負著信息采集的重要任務，可以實現“提醒”和“報警”功能。其中熱敏傳感器主要運用了熱敏電阻來測量溫度的變化，熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的曲線如圖甲所示。圖乙是由熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動報警電路圖，圖中a、b為兩個固定的金屬片，d為鐵片。
(1)要使溫度過高時發送報警信息，開關c應接在___(填“a”或“b”)處。
(2)要使報警的最低溫度升高些，應將P點向____(填“左”或“右”)移動。
11、新建的居民住宅大多安裝了自動空氣開關．其原理如圖所示，當電路由于電流過大時，電磁鐵P的磁性將變________（選填“強”或“弱”），吸引銜鐵Q的力變大，使銜鐵轉動，閘刀在彈力作用下自動開啟，切斷電路，起到保險作用．某周末，文強同學在家開著空調看電視，媽媽打開電飯鍋做飯時，家里的自動空氣開關“跳閘”。則此時“跳閘”的原因最可能是________。
（第11題圖） （第12題圖） （第13題圖）
12、物理學中，用磁感應強度（用字母 B 表示）來描述磁場的強弱，它的國際單位是特斯拉（符號是 T），磁感應強度 B 越大表明磁場越強；B=0 表明沒有磁場。有一種電阻，其阻值大小隨周圍磁場強度的變化而變化，這種電阻叫做磁敏電阻。為了探究電磁鐵磁感應強度的大小與哪些因素有關，小超設計了甲、乙兩圖所示的電路，圖甲中電源電壓恒為6V，R 為磁敏電阻，圖乙中的電磁鐵左端靠近且正對圖甲的磁敏電阻 R；磁敏電阻 R 的阻值隨磁感應強度變化的關系圖像如圖丙所示。
（1）當圖甲S1閉合，圖乙S2斷開時，磁敏電阻R的阻值是_____Ω，則此時電流表的示數為____mA 。
（2）閉合S1和S2 ， 圖乙中滑動變阻器的滑片P向右移動時，小超發現圖甲中電流表的示數逐漸減小，說明磁敏電 R的阻值變________，電磁鐵的磁感應強度變________。
（3）閉合S1和S2 ， 圖乙中滑動變阻器的滑片P保持不變，將磁敏電阻R水平向左逐漸遠離電磁鐵時，小超將測出的磁敏電阻與電磁鐵左端的距離L、對應的電流表示數I及算出的磁感應強度B同時記錄在下表中。請計算當L=5cm時，磁敏電阻R所在位置的磁感應強度B=_____T 。
L/cm 1 2 3 4 5 6
I/mA 10 12 15 20 30 45
B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20
（4）綜合以上實驗可以得出：電磁鐵磁感應強度隨通過電流的增大而________；離電磁鐵越遠，磁感應強度越________。
13、如圖是小星同學為自家的電熱水器設計的一個自動控制裝置，R1是一個熱敏電阻（置于熱水器水中）。（1）熱敏電阻其阻值隨溫度的升高而________（選填“升高”或“減小”），它才能有效地工作，請解釋其
中的科學道理 。
（2）圖中繼電器的供電電壓U0=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R2為40歐。當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合。計算電流等于50mA時熱敏電阻的阻值是多大？
參考答案：
一、知識點梳理：
知識點1、
1、鐵芯 2、電流有無（能、斷電） 電流大小 電流方向
3、電流 線圈匝數
知識點2、
1、電磁鐵 電話、錄音機、洗衣機、電風扇、電飯煲、電瓶車等（合理均可）
2、低電壓和弱電流 高電壓和強電流
3、（1）產生磁性 紅 綠 電動機 （2）彈簧C 綠燈 紅燈 亮起 熄滅 停止工作
知識點3、
1、同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引 2、強電磁鐵 電磁鐵 摩擦
3、上海建成
知識點4、
1、磁記錄 讀寫磁頭 磁性顆粒 電磁鐵
2、電信號 記錄磁場 排列
3、記錄的磁信息 聲音、圖像、數 字
4、電磁鐵 聲音和圖像 磁帶
二、例題講解：
例題1、C
解析：AD、將汽車鑰匙插入鑰匙孔，轉動鑰匙相當于閉合電磁鐵的開關，使電磁鐵工作，吸引銜鐵向下，使觸點A向右與B接觸，把電動機所在電路接通，汽車啟動．故AD正確；B、由圖知，電磁鐵的工作電壓只是電動機的工作電壓的一部分，電磁鐵的工作電壓比電動機的工作電壓低，故B正確；C、由右手螺旋定則可知，電磁鐵通電時，上端是N極下端是S極，故C錯。
例題2、C
解析：當開關閉合后，電路中有電流，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，銜鐵被吸下的同時，打擊鈴碗，發出聲音．此時電路始終接通，電磁鐵始終吸引銜鐵，銜鐵不會回彈，所以釘錘不能在重復打擊鈴碗.。
例題3、B
解析：電動扶梯無人時壓力小，運行慢，即電流小電阻大；有人時壓力大小，運行快，即電流大小電阻小，則力敏電阻由半導體材料制成，受壓時阻值變小，故B正確； 當觸點3與1接觸時，定值電阻R與電動機串聯；當觸點3與2接觸時，只有電動機工作，則前者的電阻大電流小，則電梯運行慢；后者電阻小電流大，則電梯運行快，故A錯誤；電梯無人時，電流小，則電磁鐵的磁場較弱，故C錯誤； 當電梯無人時，定值電阻R與電動機串聯，此時電動機的電壓小于電源電壓；當電梯有人時，只有電動機工作，它的電壓等于電源電壓，即前者電壓小于后者，故D錯誤。
例題4、D
解析：A.甲圖S斷開時，電磁鐵沒有磁性，銜鐵在彈簧拉力作用下回復原位，接通綠燈和紅燈，這時紅燈綠燈串聯都亮，故A不合要求； B.乙圖S閉合時，電磁鐵將銜鐵吸下來接通綠燈，此時綠燈亮，和要求不同，故B不合題意； C.丙圖S閉合時綠燈亮，故C不合要求； D.丁圖S斷開時，電磁鐵沒有磁性，銜鐵在彈簧拉力作用下回復原位，接通綠燈，此時綠燈亮；S閉合時，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下來接通紅燈，此時紅燈亮，故D符合要求。
例題5、D
解析：A、從圖乙中得出溫度升高，R的阻值變小，控制電路電流增大，電磁鐵磁性增強，吸引銜鐵接觸觸點B，此時警鈴響，說明B與D相連，那么A就與C相連，故A錯誤；B、據安培定值可知，電流從上端流入，下端流出，故下端P的磁極應為是N極，故B錯誤；C、分析乙圖，發現：溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，根據歐姆定律，電路中電流就會增大，電磁鐵的磁性就會增大，故C錯誤；D、當線圈中的電流I=50mA=0.05A時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報警，則控制電路的總電阻R總＝U/I=3V/0.05A=60Ω；因此熱敏電阻R=R總-R0=60Ω-30Ω=30Ω；由圖乙可知，此時t=80℃,所以，當溫度t≥80℃時，警鈴報警，故D正確。
例題6、強；2；大
解析：當人站在電梯上，壓敏電阻的阻值減小，通過電磁鐵的電流增大，則電磁鐵的磁性變強，將銜鐵吸下來，與觸點2接觸。當銜鐵與觸點1接觸時，定值電阻R1與電動機串聯；當銜鐵與觸點2接觸時，只有電動機獨自工作，因此電阻變小而電流變大，那么電動機的轉速變大。
三、隨堂練習：
1、C 2、B 3、B 4、C 5、B 6、D
7、（1）AECDBF （2）A 8、 無 L2 增大
四、課后鞏固：
1、D 2、D 3、C 4、D 5、A 6、C
7、B 8、B 9、N 增強 變小 10、a 左
11、強 總功率過大
12、（1）100；60（2）大；強（或大）（3）0.4（4）增大（或變強）；小（或弱）
13、（1）減小；當水溫較低時，熱敏電阻較大，控制電路電流較小，電磁鐵磁性較弱，不能把銜鐵吸下來，工作電路工作，給水加熱；當水溫較高時，熱敏電阻阻值變小，控制電路電流較大，電磁鐵磁性增強，吸引銜鐵，工作電路斷開，工作電路停止加熱。（2）熱敏電阻的阻值R1為20Ω。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com) 21清風明月

展開更多......

收起↑