第1章 第3节 电磁铁的应用-2021-2022学年八年级下册初二科学同步课时培优作业（浙教版）

拓展与培优 16 第3节 电磁铁的应用 一、电磁起重机 电磁铁在生活实际中的应用很多,最直接的应用就是电磁起重机。把电磁铁安装在吊车上,通电后吸 起大量钢铁,移动到另一位置后切断电流,把钢铁放下。 二、电磁选矿机 电磁选矿机是根据磁体对铁矿石有吸引力的原理制成的。当电磁选矿机工作时,铁砂将落入B 箱。矿 石在下落过程中,经过电磁铁时,非铁矿石不能被电磁铁吸引,由于重力的作用直接落入A 箱;而铁矿石能 被电磁铁吸引,吸附在滚筒上并随滚筒一起转动,到B 箱上方时电磁铁对矿石的吸引力已非常微小,所以矿 石由于重力的作用而落入B 箱。 三、电铃 电路闭合,电磁铁吸引弹性片,使铁锤向铁铃方向运动,铁锤打击铁铃而发出声音,同时电路断开,电磁 铁没有了磁性,铁锤又被弹回,电路闭合。如此不断重复,电铃发出了持续的铃声。 四、电磁继电器 (1)定义: 电磁继电器是通过电磁铁,利用低电压、弱电流的通断,来控制高电压、强电流电路的装置。 (2)实质: 电磁继电器的实质是一个由电磁铁控制的开关。 (3)应用: 人不方便使用开关的地方;远距离操作;温度、光自动化控制。 (4)工作过程: 当低压电源开关闭合时→控制电路中有电流通过→电磁铁A 产生磁性→吸引衔铁B→使动触点与红 科学 八年级下册 17 灯触点分离,而与绿灯触点接通→红灯熄灭绿灯亮起,电动机开始工作。 电路 控制电路 工作电路 器材 低压开关 电磁铁A 衔铁B 弹簧C 动触头D 红灯 绿灯 电动机 工作 状态 闭合 有磁性 被吸引 拉长 向下闭合 灭 亮 运转 断开 没有磁性 被弹开 收缩 向上闭合 亮 灭 停止 例 如图所示,是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A 时,控制电路接通,这时电磁铁 的上端是 极,灯 (填“L1”或“L2”)发光。 【分析】 上图所示控制工作电路的开关是由水位的升降控制的。当水位上升,水面达到金属块A,电 磁铁内有电流时就有磁性,于是电磁铁吸引衔铁,灯L2 中有电流通过,这时灯L2 亮;当水位下降,水面在金 属块A 之下,电磁铁内无电流通过时就无磁性,于是衔铁离开电磁铁,灯L1 中有电流通过,这时灯L1 亮。 由电磁铁线圈的电流方向,利用安培定则可以判定电磁铁的下端是N极,上端是S极。 变式训练1 如图所示,利用电磁继电器控制电动机工作,下列说法正确的是 ( ) A.开关S断开时,电动机A、B 都不工作 B.开关S闭合时,电动机A、B 都工作 C.开关S闭合时,只有电动机B 工作 D.开关S闭合时,只有电动机A 工作 变式训练2 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 ( ) A.都是红灯 B.都是绿灯 C.分别是红灯、绿灯 D.分别是绿灯、红灯 五、磁悬浮列车 (1)原理:利用“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理。 (2)列车时速快的原因: 通过轨道上的强电磁铁与磁悬浮列车车厢上电磁铁之间的吸引或排斥作用让列车悬浮起来,使列车与 轨道分离,消除轨道与列车之间的摩擦。磁悬浮列车运行阻力小,速度快。 (3)上海磁悬浮列车是利用“异名磁极相互吸引”的原理,即车体底部的可控电磁铁与安装在轨道下方 的电磁铁之间相互吸引,把列车车身向上提吸,使车身与轨道分离的。 六、磁记录产品:录音带、录像带、硬盘、各种磁卡、信用卡等等 (1)硬盘:是信息磁记录的重要器件 ①硬盘应用 广泛应用于计算机、移动电话、影像播放器、游戏机、掌上电脑、数码摄像机等数码产品中。 拓展与培优 18 ②硬盘组成 主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。盘片的表面均匀地涂有一层极薄的磁性颗粒(小磁 体),读写磁头实际上就是一块电磁铁。 ③工作过程 在硬盘上存入数据的过程中,首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为电信号,电流通过读写 磁头转变为记录磁场,然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列,信息就记录在盘片中了。需 要读取磁盘信息时,只要使记录的磁信息通过磁头转变成电信号,再将电信号转变成声音、图像、数字等信 息,从而再现被记录的信息。 (2)U 盘的存储原理是:计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号(加入分配、核对、堆栈等指 令)读写到 USB芯片适配接口,根据芯片处理信号分配给存储芯片的相应地址来存储二进制数据,实现数 据的存储。数据存储器,其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值(高低电位),栅晶体管的结电容可 长时间保存电压值,也就是为什么USB断电后能保存数据的原因。 (3)其他磁记录 银行等机构发行的磁卡,其背面的磁条里记录着持卡人