二、电流的磁场第2课时--2024～2025学年苏科版九年级物理下册

二、电流的磁场 第2课时 电磁铁 电磁继电器 基础练 1.下列电器中，不是利用电磁铁工作的是（　　） A．电磁继电器 B．电烙铁 C．电磁选矿机 D．电磁起重机 2.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁．有关电磁铁，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替 B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁 C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的 3.如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是（　　） A． 在纸筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数 C．使滑动触头P向右滑动 D．将电源正负极互换 4.在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（　　） A．灯不亮，电铃响 B．灯不亮，电铃不响 C．灯亮，电铃不响 D．灯亮，电铃响 5.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端是S极 B．滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大 C．滑片P向左滑动时指示灯变亮 D．滑片P向左滑动时电流表的示数变大 6.如图所示电路，开关S接到a后，电磁铁左端为　 　极，小磁针静止时，A端是　 　极。将开关S由a换到b，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，电磁铁的磁性　 　（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 7.将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。 8. 某小组同学为研究带铁芯通电螺线管的磁性与哪些因素有关，利用滑动变阻器、带铁芯的螺线管和大头针等器材进行实验．他们先将带铁芯的螺线管和滑动变阻器接入如图（a）所示的电路中（电源电压保持不变），闭合电键S后，改变变阻器滑片的位置，并用铁芯吸引大头针，观察到如图9（b）、（c）所示的现象．然后他们另将甲、乙两个匝数不同的带铁芯的螺线管接入电路，闭合电键S后观察到如图（d）所示的现象． （1）实验中通过 反映带铁芯通电螺线管磁性的强弱； （2）分析比较图（b）和（c）所示现象，可以得到的结论是 ； （3）图（d）中将两个不同匝数的带铁芯的螺线管串联接入电路的目的是 ；根据实验现象可以达到的初步结论是 ． 提高练 9.一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对（如图所示）。下列叙述中，正确的是（　　） A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用 B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力 C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大 D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变 10. 如图所示，在电磁铁上方用弹簧悬挂一根条形磁铁，闭合开关将变阻器的滑片P从右向左滑动的过程中，弹簧将（　　） A．先伸长后缩短 B．逐渐伸长 C．静止不动 D．逐渐缩短 11.如图甲是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，电磁铁的原理图如图乙所示．下列说法正确的是（　　） A.盆栽底部磁体的下端一定是S极 B.增大电磁铁线圈中的电流，盆栽静止时受到的磁力不变 C.增大电磁铁线圈中的电流，盆栽静止时受到的磁力增大 D.增大电磁铁线圈中的电流，盆栽与底座之间距离不变 12.如图是抓拍机动车闯红灯装置的工作原理示意图．光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆．下列有关说法正确的是（　　） A.摄像系统拍摄的图象是正立缩小的虚像 B．当红灯损坏不能发光时，该装置仍能正常工作 C．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用 D．只要光控开关和压力开关有一个不闭合，摄像系统都不会自动拍摄 13.一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的　　极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力　　（选填“增大”、“减小”或“不变”） 14.医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”（血泵）的体外装置来代替心脏，以推动血液循环．如图是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动．活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启．线圈中的电流从B流向A时，螺线管的左边是 极，血液从 流入 ．（后2空选填①、②、③）． 15. 如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。则给路灯供电的电源应接在　 　（a、b或b、c）两端，其中火线应接在　 　（选填“a”、“b”或“c”）；如果将电阻箱R的阻值调小，则灯比原来 　 　（选填“早一些”或“迟一些”）熄灭。 16.酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由 (选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后，电磁铁上端为 (选填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应 (选填“大于”、“等于”或“小于”)密封罩的重力；若提不起，则应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动。 17.随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给农民带来可喜收入。刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响红灯亮。刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。 18.如图是汽车启动原理的电路图，汽车启动时，将钥匙插入钥匙孔，则电动机工作，请将电路图连完整． 拓展练 19．如图所示是一种自动测定油面高度的装置，电源电压U为6V，R1是最大电阻为30Ω的滑动变阻器，它的金属滑片P连在杠杆一端，R2是定值电阻，油量表是用量程为0～0.6A的电流表改装而成。（ABCD四点表示四个接线柱，电磁继电器线圈电阻忽略不计） （1）当油面上升时，电流表示数变大，则导线M应与　　接线柱相连；当油量下降到预设位置时，警示灯亮，滑片P刚好在B处，则导线N应与　 　接线柱相连。 （2）当油箱加满油时，滑片P刚好在A处，电流表的示数达到最大值，求电阻R2的阻值。 （3）在滑片滑动的过程中，求滑动变阻器R1的最大功率。 参考答案 1.B2.D3.A4.A5.D6.N；N；减弱7. ①吸引大头针的个数；②通电螺线管的线圈匝数相同时，通过的电流越大，磁性越强；③控制电流大小相同；通过的电流相同时，线圈匝数越多，通电螺线管的磁性越强． 9.C10.D11.B12.D 13.S（南），增大 解析：电流由A流向B，则由右手螺旋定则可知螺线管B端为N极，则A端为S极（南极）；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，电路中电流增大，则螺线管中的磁性增强，故小铁球所受磁力增强；小铁球受重力、磁力及浮力，因小球处于静止状态，故向下的磁力与重力之和应等于向上的浮力，因磁力增加，故浮力也将增大。 14.N； ②；① 解析：由右手螺旋定则可知，螺线管左端为N极，此时同名磁极相对，故活塞右移，使得阀门S2关闭，S1打开，则血液由②流向①． 15. a、b；a；早一些 解析：光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与B接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则电源应接在ab之间；开关应与火线，故火线应接在a端；如果将电阻箱 R 的阻值调大，电流变小，继电器得到的电压变小，磁性变弱，吸引力变小，路灯提前被点亮。 16.奥斯特 N 大于 左 解析：电流的磁效应最早是由丹麦物理学家奥斯特发现的；闭合开关后，电流从螺线管的上端流入、下端流出，根据右手螺旋定则可判断电磁铁的上端为N极；根据杠杆的平衡条件FL1=GL2，由于L1＜L2，所以左侧电磁吸力F大于密封罩的重力G；若提不起密封罩，应增大左侧电磁吸力，所以要增大电磁铁的磁性，应向左端移动滑动变阻器的滑片，增大通过电磁铁的电流。 17. 解析：（1）先把电磁铁的线圈连接好，导线都在螺旋管的同侧，绕螺旋管时一端在螺旋管的上面绕，一端从螺旋管的下面绕如图。（2）棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，电磁继电器断电，衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，绿灯电路工作，所以绿灯、电源、动触头和上面静触头构成通路，连接如图。（3）棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电磁铁具有磁性，说明电源、衔铁、电磁铁连成一个通路。 （4）电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”，说明两者是串联的，首先把红灯和电铃串联起来。棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电磁铁具有磁性吸引衔铁，动触头和下面的静触头接通，电源、红灯、电铃、动触头、下面静触头组成一个通路如图。 18. 解析：将汽车钥匙插入钥匙孔，转动钥匙相当于闭合电磁铁的开关，使电磁铁工作，从而吸引衔铁向下，接通了电磁铁右边的触点开关；进一步把电动机所在电路接通，汽车启动．故把线圈与钥匙开关、电源串联，电动机与电源、触点开关串联． 19．（1）A；D；（2）10Ω；（3）0.9W 解析：（1）当油面上升时，电流表示数变大，电路中电流增大，总电阻应减小，则滑动变阻器接入电路的电阻应减小，由于油面上升时金属滑片P下移，所以，滑动变阻器一定要接上端的A接线柱，即导线M应与A接线柱相连。 当油量下降到预设位置时，滑片P刚好在B处，此时滑动变阻器连入电路的电阻最大，根据欧姆定律可知油量表所在电路的电流最小，则电磁继电器线圈磁性最弱，对衔铁的吸引力最小，则衔铁会被弹簧拉起与静触头D相连，由于需要接通警示电路，使警示灯亮，所以导线N应与D接线柱相连。 （2）当油箱加满油时，滑片P刚好在A处，只有R2连入电路，由于电流表的示数达到最大值，油量表的量程为0～0.6A，则电路中的电流为I最大＝0.6A， 根据I＝可得电阻R2的阻值：R2＝＝＝10Ω。 （3）由图可知，R1与R2串联，在滑片滑动的过程中，设滑动变阻器连入电路的电阻为R，则电路中的电流为：I＝， 变阻器的功率为：P1＝I2R＝（）2R＝＝， 所以，当R＝R2＝10Ω时，变阻器的功率P1最大， 则P1最大＝＝＝0.9W。 ( 5 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$