内容正文:
第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
学习目标
1.能描述电磁铁,说明电磁铁的特点和工作原理。
2.能通过实验,得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
3.能说明电磁继电器的结构及工作原理,了解电磁继电器在生产生活中的应用。
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预习导学
一、电磁铁
1、定义:内部插入铁芯的通电螺线管。电磁铁的铁芯是软磁性材料。
2、工作原理:电流的磁效应。
3、通电螺线管插入铁芯后磁性加强的原因:铁芯被磁化,使磁性加强。
4、影响电磁铁磁性强弱的因素:
(1)电磁铁通电有磁性,断电无磁性;
(2)匝数一定,电流越大,电磁铁的磁性越强;
(3)电流一定,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;
(4)插入铁芯电磁铁的磁性会更强。
5、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验电路图:用吸引大头钉个数显示磁性强弱。(转换法)
5、 电磁铁应用:电磁起重机、电磁继电器、电冰箱、吸尘器、电动机、发电机、洗衣机。
二、电磁继电器
1、概念:用低电压弱电流控制高电压强电流设备。
2、实质:一种由电磁铁控制的开关。
3、工作原理图:
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探究提升
知识点一:探究影响电磁铁的磁性强弱的因素试题解法技巧
【探究重点】
①首先从已有知识写出影响电磁铁磁性的因素:电流的大小与线圈的匝数;
②根据影响因素选择合理的器材,明确显示电磁铁磁性强弱的方法,然后利用控制变量法设计实验方案;③最后根据实验现象得出结论。注意:实验结论要强调”在xxxx相同时”前提条件.
【例题精讲】(2023•赤峰)学习了电磁铁,小明想:“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢?”图甲是他探究该猜想的装置图。
(1)通电后,电磁铁A端是 极。
(2)闭合开关后,弹簧测力计的示数太小,要使其示数变大,滑动变阻器滑片P应向 端移动。
(3)将滑动变阻器调节完成后,根据图乙读出弹簧测力计的示数为 N。
(4)在原位置将电磁铁两端对调,使B端向上,保持电流不变,观察到弹簧测力计示数与(3)中相同。初步可得出的结论是:电磁铁两极磁性强弱 。
【巩固训练】(2023•大连)如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,R1是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是( )
A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
B.检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C.力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小
D.若要提高设定的限载质量,应将滑片P向左移动
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强化训练
1.(2023•邓州市一模)现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯,载人和不载人时,电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图所示,图中压力传感器R的阻值会随着压力的增大而减小。对此,下列说法正确的是( )
A.电磁继电器是利用电磁感应工作的
B.控制电路中,电磁铁的上端为N极
C.当电流的方向发生变化时,电梯运行的速度会发生变化
D.当压力增大到一定值时,衔铁与触点2接触,电梯的电梯的速度减慢
2.(2023•罗庄区二模)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向下调整后,栏杆更容易抬起
C.若栏杆不能抬起,可通过增大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
3.(2023•海港区一模)如图所示是智能扶手电梯的原理图,其中R是压敏电阻。电梯上无乘客时,电动机转动变慢,使电梯运动变慢;电梯上有乘客时,电动机转动变快,使电梯运动变快。下列说法正确的是( )
A.电磁铁上端是N极
B.电磁继电器与电动机工作原理相同
C.电梯上有乘客时,压敏电阻R的阻值增大
D.电梯上无乘客时,衔铁与触点1接触,弹簧的弹性势能减小
4.(2023•湖北三模)物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪,如图(a)所示,闭合开关,地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁,底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图(b)所示的电路原理图,下列判断不正确的是( )
A.b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极
B.底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应
C.a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理
D.闭合开关后,向左移动P能增大地球仪的悬浮高度
5.(2023•雁塔区校级三模)图﹣1是一种磁悬浮地球仪摆件,地球仪内部装有磁铁,底座内部装有如图﹣2所示的电磁铁。下列说法正确的是( )
A.图﹣1中,电磁铁周围存在着真实的磁场和磁感线
B.图﹣1