内容正文:
物理 九年级下册 人教版
原创新课堂
第3节 电磁铁 电磁继电器
第二十章 电与磁
1.电磁铁
(1)构成:在螺线管内插入___________,就构成了电磁铁。
(2)磁性强弱:线圈___________一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越________;__________一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越__________。
(3)优点:①电磁铁磁性的有无可以通过________________来控制;②电磁铁的极性可以通过改变_________________来控制;③电磁铁磁性的强弱可以通过改变_______________和_____________来控制。
(4)应用:电磁起重机、电磁继电器、电铃等。
铁芯
匝数
电流
电流的通断
电流的方向
强
强
电流的大小
线圈的匝数
2.电磁继电器
(1)定义:电磁继电器是利用___________来控制工作电路的一种__________。
(2)电磁继电器的构造:
a.__________;
b.___________;
c.___________________;
d.________________;
e._______________; f._____________。
(3)应用:可以利用_________电压、___________电流电路的通断,来间接控制___________电压、__________电流电路的通断。
(4)工作原理:________________________________。
电磁铁
开关
弹簧
电磁铁
线圈引出线
动触点
静触点
衔铁
低
弱
高
强
电流的磁效应
知识点1:电磁铁及其磁性
1.下列装置中没有应用到电磁铁的是( )
A.磁浮列车
B.电磁起重机
C.指南针
D.电铃
C
2.(2023·扬州)如图所示,下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是 ( )
A.只提高电源电压
B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
D
3.(2022·郑州二模)(双选)如图所示,是研究电磁铁的实验,下列说法中正确的是( )
A.该实验用到了控制变量的物理思想
B.乙铁钉的上端是S极
C.比较图中甲、乙吸引大头针的数量可知磁性强弱与电流大小的关系
D.滑动变阻器的滑片左移,电磁铁吸引大头针的数量增多
AD
知识点2:电磁继电器
4.电磁继电器的主要作用相当于工作电路的( )
A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线
5.如图所示,当开关闭合时左边低压控制电路被接通,电磁铁A具有 ______,就可以吸引____________并带动触点D__________,使右边高压工作电路接通;当开关断开时,电磁铁A就失去磁性,这样衔铁B不被吸引,在弹簧作用下,就会带动触点D______________,使右边高压工作电路断开。(后两空均选填“上升”或“下降”)
C
衔铁B
下降
上升
磁性
6.如图所示是一种水位自动报警器工作原理图。由于一般的水都能导电,当水位升高到金属块A处时,下列判断正确的是 ( )
A.绿灯亮,螺线管上端是S极
B.红灯亮,螺线管上端是S极
C.绿灯亮,螺线管上端是N极
D.红灯亮,螺线管上端是N极
D
7.如图是直流电铃的原理图,关于电铃工作时的说法不正确的是 ( )
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性,且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性
D.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动
C
8.(2023·开封二模)(双选)小明同学搬新家后,他发现走廊上的照明灯很“聪明”,在有声音或无声音时亮度不同。如图所示是其工作电路图,R是一个声敏电阻,其阻值随响度的增大而减小。下列分析正确的是 ( )
A.当控制电路开关闭合时,电磁铁的下端为S极
B.当声音较大时,电磁铁的磁性将减弱
C.当无声音时,动触点与1接触
D.改变控制电路的电流方向,该装置不能正常工作
AC
9.(2022·三门峡二模)(双选)如图所示,这是学校操场上的智能光伏供电系统,左侧控制电路的电源电压恒定,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度而变化,白天太阳能电池板给蓄电池充电,晚上蓄电池给LED路灯供电。下列说法中正确的是( )
A.该电磁铁的上端为N极,下端为S极
B.给蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器
C.光敏电阻R在白天的阻值比晚上大
D.若将R0换成阻值稍小的电阻,可缩短LED路灯的发光时间
BD
10.新建的民宅大多安装了自动开关,其作用相当于家庭电路中的总开关和_________,其原理如图。当电路中电流过大时,电磁铁的磁性将变 _____ (选填“强”或“弱”),吸引衔铁的力变 _____ (选填“大”或“小”),使衔铁转动,闸刀在弹力作用下自动开启,切断电路,起到保险作用。
保险盒
强
大
N
增强
小于
降低
12.请将电路补充完整:
要求:(1)在方框内添加电源和滑动变阻器;
(2)使小磁针静止时如图所示;
(3)向右移动滑动变阻器滑片时,电磁铁的磁性变强。
13.(2023周口模拟)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小宇用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了如图所示的电路。
(1)图中A、B串联的目的是____________________________________。
(2)闭合开关后,分析图中的现象,得出的结论是____________________________________________________________________。
(3)若让B铁钉再多吸一些大头针,滑动变阻器的滑片应向__________(选填“左”或“右”)端移动。
(4)本实验应用到的探究物理问题的方法是________________(写出一种)。
使得通过电磁铁A、B的电流相同
其他条件相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强
左
控制变量法
15.郑州大学新引进的设备需要在温度相对稳定的环境中运行,因此实验室配备了如图所示的自动控温装置。R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如表所示。已知继电器的线圈电阻R0为50 Ω,左边控制电路电源电压6 V恒定不变。当电磁继电器线圈中的电流大于或等于30 mA时,继电器的衔铁被吸合,右边空调电路工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 500 450 400 340 250 150 100 80 60
(1)实验室设定的空调启动温度是多少℃?
(2)当实验室的温度为20 ℃时,电流表示数为多少mA?
(3)为了给空调设定不同的启动温度,既能比现在设定的高一些,也能比现在设定的低一些,请你提出一种可行的、调节方便的措施。
11.(2023·苏州)寒冬,为给小鸡仔提供温暖的环境,小明制作了恒温箱系统,原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2(安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小)、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值,闭合开关S1、S2,箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动,且降温阶段降温比较平缓。
(1)通电线圈上端是 _____ 极,温度升高时,电磁铁磁性 ________。
(2)R3阻值 ________ (选填“大于”或“小于”)R4阻值。
(3)将R1的阻值稍微调小一些,恒温箱控制的温度将 ________。
解:(1)当控制电路中的电流达到30 mA时空调启动,由I= eq \f(U,R) 得,此时电路中的总电阻R总= eq \f(U,I) = eq \f(6 V,0.03 A) =200 Ω,那么热敏电阻的阻值R=R总-R0=200 Ω-50 Ω=150 Ω,对照表格可知,空调的启动温度为25 ℃
(2)当实验室温度为20 ℃时,对照表格可知热敏电阻的阻值R′=250 Ω,那么控制电路中的电流I′= eq \f(U,R′+R0) = eq \f(6 V,250 Ω+50 Ω) =0.02 A=20 mA
(3)把控制电路中的电源换成可调压电源
$$