資源簡介

4.3 電磁鐵的應(yīng)用
點擊要點
1．帶鐵芯的通電螺線管的磁性比不帶鐵芯的通電螺線管的磁性要大大 ，原因是鐵芯在磁場中被磁化后相當(dāng)于一個 。帶鐵芯的通電螺線管就組成了一個_ __ _。
2．下列工具利用了電磁鐵的磁性有無可以通過電流的通斷來控制的有__ __（填序號）。
①電鈴 ②電磁起重機 ③電磁繼電器 ④磁懸浮列車
3．電磁繼電器是由 控制的自動開關(guān)。使用它的最大優(yōu)點是可以用 電壓來控制 電壓，用 電流來控制 電流。如圖是電磁繼電器的控制電路：
(1) 當(dāng)控制電路斷開時，工作電路 燈亮；
(2) 當(dāng)控制電路閉合時，電磁鐵A產(chǎn)生 ，吸住鐵片B 電動機所在的電路， 燈亮代表電動機在工作。
4．磁懸浮列車是通過 的原理制造的。在信息的磁記錄中，錄音聲音的電信號是通過 的方法記錄在磁帶上的。
課堂講練
例1 如圖所示為電鈴的結(jié)構(gòu)示意圖，它的工作原理如下。
（以下填空均用字母）A：接通；B：斷開；C：吸引；D：脫離；
E：有磁性；F：失去磁性
(1) 閉合開關(guān)時，電路 ，電磁鐵 ，
銜鐵 ，使小錘敲擊鈴發(fā)出聲音。
(2) 由于銜鐵被吸引，銜鐵與螺釘接觸，電路 ，
電磁鐵 ，小錘在彈簧片的作用下回復(fù)到如圖所示的狀態(tài)。
鞏固訓(xùn)練1 （2010河北）右圖是直流電鈴的原理圖。關(guān)于電鈴工作時的說法不正確的是( )
A．電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性且A端為N極
B．電磁鐵吸引銜鐵，彈性片發(fā)生形變具有彈性勢能
C．小錘擊打鈴?fù)氚l(fā)出聲音，是由于鈴?fù)氚l(fā)生了振動
D．小錘擊打鈴?fù)霑r，電磁鐵仍具有磁件
例2 如圖所示是火警自動報警原理圖。發(fā)現(xiàn)火警時，將會發(fā)生下列變化：①溫度升高使雙層金屬片彎曲；②接通觸點使工作電路中有電流通過；③電磁鐵有磁性；④銜鐵被吸下；⑤接通觸點使控制電路中有電流通過；⑥紅燈亮、電鈴響，發(fā)出警報。這些變化的正確順序是( )
A．①②③④⑤⑥ B．①⑤③④②⑥
C．①②④③⑤⑥ D．①⑤④③②⑥
鞏固訓(xùn)練2 在上圖所示某火警自動報警原理圖中，雙金屬片的作用是( )
A．既有感溫元件的作用，又有控制電路開關(guān)的作用
B．只有感溫元件的作用
C．只有控制電路開關(guān)的作用
D．只有工作電路開關(guān)的作用
跟蹤演練
一、選擇題
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．用電磁繼電器來操縱高電壓、強電流的開關(guān)，其主要作用是( )
A．節(jié)約用 B．操作簡單
C．保護用電器 D．避免危險
3．關(guān)于電話里的話筒和聽筒，下列敘述正確的是( )
A．話筒的作用是把聲音直接送到對方的聽筒
B．話筒的作用是把電流的大小變化轉(zhuǎn)化為聲音
C．當(dāng)聽筒的螺線管里電流的大小變化時，聽筒內(nèi)振動膜振動起來發(fā)出聲音
D．當(dāng)聽筒的螺線管里有穩(wěn)定的電流時，聽筒內(nèi)振動膜振動起來發(fā)出聲音
4．電磁繼電器里電磁鐵的鐵芯常用軟鐵而不用鋼，這是因為( )
A．軟鐵能被磁化，而鋼不能被磁化
B．軟鐵易被磁化，而鋼不易被磁化
C．在磁化時，軟鐵具有的磁性比鋼強
D．軟鐵的磁性易消失，而鋼的磁性不易消失
5．(2011威海)在圖中所示的自動控制電路中，當(dāng)控制電路的開關(guān)S閉合時，工作電路的情況是( )
A．燈亮，電鈴響
B．燈亮，電鈴不響
C．燈不亮，電鈴不響
D．燈不亮，電鈴響
6．小明同學(xué)在“制作、研究電磁鐵”的過程中，使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗，如圖所示，下列說法正確的是( )
A．若將兩電磁鐵上部靠近，會相互吸引
B．電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強
C．B線圈的匝數(shù)多，通過B線圈的電流小于通過A線圈的電流
D．要使電磁鐵磁性增強，應(yīng)將滑片P向右移動
7．如圖是用電磁繼電器控制電路的實驗電路圖。下列說法中正確的是( )
A．當(dāng)開關(guān)S斷開時，甲、乙電動機都不動
B．當(dāng)開關(guān)S斷開時，甲、乙電動機都啟動
C．當(dāng)開關(guān)S閉合時，甲、乙電動機都不動
D．當(dāng)開關(guān)S閉合時，甲電動機不動，乙啟動
8．法國和德國的科學(xué)家費爾和格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻(GMR)效應(yīng)，榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎。如圖是研究巨磁電阻特性的電路示意圖，當(dāng)閉合S1、S2后使滑片P向左滑動過程中，指示燈明顯變亮，則下列說法正確的是( )
A．滑片P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱
B．滑片P向右滑動過程中電磁鐵的磁性增強
C．巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯減小
D．巨磁電阻的阻值隨磁場的增強而明顯增大
二、填空、簡答題
9．如圖所示為錄音機上的錄音磁頭簡圖。錄音時，聲音先轉(zhuǎn)變成強弱變化的電流，當(dāng)電流通過錄音磁頭上的線圈時，線圈就具有
性，鐵芯縫隙a處就產(chǎn)生_ ___。
10．如圖虛線框中是電磁繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中銜鐵與動觸點之間的硬棒應(yīng)該用
制成（填“導(dǎo)體”或“絕緣體”），它與銜鐵、動觸點一起組成一個杠桿，彈簧始終處于
狀態(tài)（填“拉伸”或“壓縮”）。它的工作原理為：當(dāng)控制電路開關(guān)閉合時，
把銜鐵吸下來，使動觸點與靜觸點接觸，工作電路閉合；當(dāng)控制電路開關(guān)打開時，電磁鐵失去 ， 把銜鐵拉起來，工作電路__ __。
11．（2010煙臺）右圖所示的是恒溫箱的簡易電路圖。其工作原理是，接通工作電路后，電熱絲加熱，箱內(nèi)溫度升高，當(dāng)箱內(nèi)溫度達到溫度計金屬絲A所指的溫度時，控制電路接通，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下，工作電路 ，電熱絲停止加熱。當(dāng)箱內(nèi)溫度低于金屬絲A所指的溫度時，控制電路斷開，銜鐵被 ，工作電路再次工作，電熱絲加熱，從而保持恒溫箱內(nèi)溫度恒定。
12．磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動系統(tǒng)組成的新型交通工具，是高新技術(shù)的產(chǎn)物。上海磁懸浮列車示范運營線項目于2006年4月26日正式通過國家竣工驗收。正線全長約30km，設(shè)計最高運行時速430km/h，單向運行時間7min20s。
(1) 上海磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)如圖甲所示。要使列車懸浮起來，車身線圈的上端是 極。
(2) 如果列車在單向運行過程中，只停靠一站，那么，停靠時間約為 s（設(shè)磁懸浮列車全程均以360km/h的速度行駛）。
(3) 圖乙是另一種磁懸浮列車的設(shè)計原理圖，A是磁性穩(wěn)定的電磁鐵，安裝在鐵軌上，B是安裝在車身上（緊靠鐵軌上方）的電阻非常小的螺線管。B中電流方向如圖乙所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N極，螺線管B與電磁鐵A之間相互 （填“排斥”或“吸引”），從而使列車懸浮在鐵軌上方。
提高班習(xí)題精選
1．不含有電磁鐵的設(shè)備有( )
A．電磁繼電器 B．電鈴
C．滑動變阻器 D．電動機
2．某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置，為的是工作電路發(fā)生故障而斷開時，紅燈亮同時電鈴報警。故障排除后，綠燈亮，則( )
A．A是綠燈
B．B是綠燈
C．C是綠燈
D．C是電鈴
3．(2011廣安)如圖所示為一種溫度自動報警器原理圖，在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲，當(dāng)溫度升高至( )
A．74℃時，電燈亮報警
B．72℃時，電鈴報警
C．66℃時，電鈴報警
D．74℃時，電鈴報警
4．如圖所示是某同學(xué)連接的電鈴電路，開關(guān)閉合后，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
5．有一個用電磁繼電器控制航標(biāo)燈的電路圖如圖所示，R為光敏電阻，光照時電阻很小；不受光照時，阻值很大。這樣在太陽西沉?xí)r航標(biāo)燈會 ；太陽東升時，航標(biāo)燈會 。
6．電磁繼電器在電路中主要是通過控制電路的通、斷來控制
的有無，從而由銜鐵拉下復(fù)位，帶動觸點實現(xiàn)對
的控制，所以電磁繼電器的實質(zhì)是 。
7．如圖是一種防汛報警器原理圖，S是觸點開關(guān)，B是一個漏斗形的竹片圓筒，里邊有一個浮子A，請說明它的工作原理。
8．(2010武漢)右圖是一種溫度自動報警器的原理圖，制作___ _（填“酒精”、“煤油”或“水銀”）溫度計時插入一段金屬絲，當(dāng)溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，電磁鐵有___ _，將銜鐵吸引過來，使電鈴發(fā)出報警信號。請你根據(jù)圖中電磁鐵的極性，標(biāo)出控制電路中電源的“+、一”極。
9．為保證湖濱橋以及過橋車輛的安全，工作人員在橋的入口處安裝了“超載檢測報警系統(tǒng)”。檢測時，當(dāng)車輛重量小于1×105N時，綠燈亮、紅燈滅，表示可以通行；當(dāng)車輛重量大于等于1×105N時，紅燈亮、綠燈滅，表示禁止通行。系統(tǒng)中的電路元件如圖甲所示，其中壓敏電阻Rx在檢測時承受車輛的全部重量，它的阻值隨所受壓力F變化的圖像如圖乙所示；Ro為定值電阻；電磁繼電器線圈的阻值為10Ω，當(dāng)流過線圈的電流大于等于30mA時，通電線圈的作用效果大于彈簧的作用效果，銜鐵被吸下，動觸點P和靜觸點M斷開并和靜觸點N接通；電池組的電壓為6V；綠燈、紅燈的正常工作電壓均為220V。
(1) 請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接。
(2) 定值電阻Ro的阻值為 ___ _Ω。
10．（2011南京）小明根據(jù)所學(xué)的電學(xué)知識，想設(shè)計一個汽車超載自動報警電路。他查閱了相關(guān)資料了解到壓敏電阻是阻值隨壓力變化而變化的元件，并了解到壓敏電阻在生活中的一種應(yīng)用——壓力傳感器。壓力傳感器受到的壓力越大，輸出的電壓就越大，用它可以稱量汽車的重。某壓力傳感器輸出電壓與壓力的關(guān)系如下表：
壓力/×105N
O
1.2
2.4
3.6
4.8
6.O
輸出電壓/V
O
1
2
3
4
5
小明利用該壓力傳感器和電阻箱R’（最大電阻999.9Ω）及部分其它器材設(shè)計了圖甲所示的電路，閉合開關(guān)S，當(dāng)線圈中電流大于或等于20mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。已知繼電器線圈的電阻為25Ω，繼電器電路的電源電壓由傳感器的輸出電壓U提供。（假設(shè)U不受繼電器電路影響）
(1) 根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，請在圖乙給定的坐標(biāo)系中描繪出壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的圖像；
(2) 當(dāng)壓力增加到一定程度時，電鈴報警，說明汽車超載，則圖甲中電鈴應(yīng)接在__ __(填“A、B”或“C、D”)兩端；
(3) 小明希望壓力大于或等于2.4×105N時，啟動報警系統(tǒng)，則電阻箱R’的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)到多大？
(4) 要使該裝置報警，汽車的最小重力為多少？
4.3 電磁鐵的應(yīng)用
【點擊要點】
1．增強 條形磁鐵 電磁鐵
2．①②③④
3．電磁鐵 低 高 弱 強
(1) 綠 (2) 磁性 接通 紅
4．同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引 電生磁
例1 (1) A E C (2) B F 鞏固訓(xùn)練l D
B 鞏固訓(xùn)練2 A
【跟蹤演練】
1．D 2．D 3．C 4．D 5．D 6．B 7．D 8．C
9．磁 磁場
10．絕緣體 拉伸 電磁鐵 磁性 彈簧 斷開
11．?dāng)嚅_（或停止工作） 彈簧拉起
12．(1) S
(2) 140
(3) 排斥 圖中上端為N極
【提高班習(xí)題精選】
1．C 2．C 3．D 4．C
5．被點亮 熄滅
6．電磁鐵磁性 工作電路 電磁鐵控制的開關(guān)
7．當(dāng)水位升高，浮子上升，頂著竹片圓筒B上升與觸點S接通，這時電磁鐵有了磁性，吸下銜鐵，使觸點接觸，電燈和電源構(gòu)成回路，所以電燈亮，當(dāng)人們看到燈亮就知道水位升高了
8．水銀 磁性 圖略（左負右正）
9．(1)如圖
(2) 90
10．(1) 略
(2) C、D
(3) 由圖像可知，當(dāng)壓力為2.4×105N時，U為2V
R’=－R=100Ω-25Ω= 75Ω
(4) 0.02A×25Ω= 0.5V
由圖像可知，壓力為0.6×105N 所以汽車的最小重力為0.6×105N

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