第一篇:電磁鐵~電磁繼電器教案
第二十章
電與磁
第三節 電磁鐵 電磁繼電器
課程解讀
一、學習目標:
1.知道電磁鐵的構造和工作原理。
2.了解電磁鐵的磁性大小與通入電流的大小、電磁鐵的外形及匝數有關,磁極極性與通入的電流方向有關,有無磁性可由通斷電流控制。3.知道電磁鐵的有關應用。
4.了解電磁繼電器的構造及工作原理。5.知道電磁繼電器的應用。
二、重點、難點:
重點:研究電磁鐵的特點,電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系。難點:電磁繼電器的有關應用。
三、考點分析:
1.考查重點:電磁鐵的特點和應用,電磁繼電器的構造、工作原理及應用。2.題型:填空題、選擇題、實驗題。
3.在中考中所占的分值為3-5分,占總分值的4%左右。
知識梳理
一、電磁鐵
1.電磁鐵:內部插入鐵芯的螺線管。2.影響電磁鐵磁性強弱的因素:
電磁鐵線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯后,磁場會大大增強
3.優點:電磁鐵磁性的有無用通斷電來控制,磁性強弱用電流大小來控制;它的南北極用電流方向來控制;使用起來非常方便。
4.應用:電磁起重機、電鈴、發電機、電動機等。
二、電磁繼電器
1.結構:電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、靜觸點、動觸點等組成。2.原理:電磁繼電器是利用電流的磁效應工作的。
3.電磁繼電器的實質就是利用電磁鐵控制工作電路通、斷的開關。
4.電磁繼電器的應用:利用電磁繼電器可以實現用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流的工作;也可以實現遠距離操縱和自動控制。如:電鈴、水位自動報警器、防盜報警器等。
電鈴
水位自動報警器
恒溫箱報警器
防盜報警器
三、電磁閥門
1.結構:電磁閥由閥體、滑閥、銜鐵、電磁線圈等組成。
2.工作原理:電磁閥車門是通過改變線圈中電流的通斷,來實現磁性的有無的,電磁鐵的移動帶動滑閥移動,完成車門的關閉和打開。
3.電磁閥的其他應用:燃氣熱水器的電磁閥門、全自動洗衣機的進、排水系統等。
四、磁懸浮列車
1.磁懸浮列車的工作原理:磁懸浮列車主要依靠磁場作用來實現支撐、導向、牽引和制動功能。列車運行時,列車上的電磁鐵與軌道線圈產生的磁場發生相互作用使列車受到很大的向上的托力,列車就會浮在軌道的上方。使列車運行的摩擦減小,大大提高車速。2.磁懸浮列車的優點:高速、舒適、無噪音、無污染、能耗低。
典型例題
知識點一:電磁鐵的特點和電磁鐵磁性強弱的影響因素
例1.為什么電磁鐵的磁性比空心螺線管的磁性強得多?電磁鐵的鐵芯起什么作用?能用銅芯或鋁芯代替嗎?為什么? 思路分析:
1)題意分析:本題考查電磁鐵的特點
2)解題思路:通電螺線管的內部和外部都存在磁場,當插入鐵芯后,鐵芯被磁化變成一個磁體,它的磁極與通電螺線管的磁極相同。增強了螺線管的磁性,因此電磁鐵的磁性比空心螺線管的磁性強得多。
解答過程:鐵芯被磁化變成一個磁體,它的磁極與通電螺線管的磁極相同。增強了螺線管的磁性。電磁鐵的鐵芯起了增強螺線管磁性的作用。不能用銅芯或鋁芯代替鐵芯,因為銅和鋁不是磁性材料,不能磁化,不能成為磁體。解題后的思考:在一個通電螺線管中插入一根軟鐵棒就制作成了一個電磁鐵,它的磁極與通電螺線管的磁極相同,增強了螺線管的磁性。
例2.如圖所示,一根彈簧的上端固定,下端掛一個鐵塊a,鐵塊的正下方有一個電磁鐵b,滑動變阻器的滑動頭P初始時置于最右端。若b固定,閉合開關S,則鐵塊a_______移動;穩定后,當金屬滑動頭P自右向左移動時,鐵塊a向______移動。
思路分析: 1)題意分析:一根彈簧的上端固定,下端掛一個鐵塊a,鐵塊的正下方有一個電磁鐵b,滑動變阻器的滑動頭P初始時置于最右端。若b固定,閉合開關S,求鐵塊a的移動情況;穩定后,當金屬滑動頭P自右向左移動時,求鐵塊a的移動情況。
2)解題思路:在沒有閉合開關S前,電磁鐵b沒有磁性,鐵塊a只受重力作用。閉合開關S后,電磁鐵b中有電流通過,電磁鐵b有了磁性,對鐵塊a有了吸引力,所以鐵塊a向下移動。當滑動變阻器的滑動頭P自右向左移動時,滑動變阻器連入電路中的電阻減小,所以電路中的電流增大,電磁鐵b的磁性增強,對鐵塊a的吸引力增大,故鐵塊a向下移動。
解答過程:向下,下。
解題后的思考:電磁鐵的磁性強弱受通過線圈的電流影響。
例3.小華同學在做“探究電磁鐵”的實驗中,使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗,如圖所示,下列說法中正確的是
()
A.要使電磁鐵磁性增強,應將變阻器的滑動片向右滑動
B.電磁鐵能吸引的大頭針越多,表明它的磁性越強
C.電磁鐵B磁性較強,所以通過它的電流較大
D.若將兩電磁鐵上部靠近,會相互吸引
思路分析:
1)題意分析:本題考查探究電磁鐵磁性強弱的實驗
2)解題思路:A選項滑片向右滑動,電阻變大,電流變小,電磁鐵的磁性變弱;B選項通過吸引大頭針的多少來判斷磁性強弱,正確;C選項兩個電磁鐵串聯電流相同,電磁鐵B磁性較強是因為線圈匝數多;D選項根據安培定則,兩個電磁鐵的上端都為N極,會相互排斥。
解答過程:B 解題后的思考:電磁鐵線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯后,磁場會大大增強。
例4.為了探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關,小麗同學作出以下猜想:
猜想A:電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性; 猜想B:通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;
猜想C:外形相同的螺線管,線圈的匝數越多,它的磁性越強。
為了檢驗上述猜想是否正確,小麗所在實驗小組通過交流與合作設計了以下實驗方案: 用漆包線(表面涂有絕緣漆的導線)在大鐵釘上纏繞若干圈,制成簡單的電磁鐵。如圖所示的a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況。根據小麗的猜想和實驗,完成下面填空:
(1)通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同,來判斷它
的不同。(2)通過比較
兩種情況,可以驗證猜想A是正確的。(3)通過比較
兩種情況,可以驗證猜想B是正確的。
(4)通過比較d中甲、乙兩電磁鐵,發現猜想C不全面,應補充。
思路分析:
1)題意分析:本題考查探究電磁鐵磁性強弱的實驗的操作。
2)解題思路:本實驗中通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目的多少來判斷電磁鐵的磁性強弱,該方法為轉化法;研究磁性與電流的關系時,控制線圈匝數相同,研究磁性與線圈匝數的關系時,控制電流相同,用到控制變量法。
解答過程:(1)磁性強弱(2)a、b(3)b、c(4)電流相同時,線圈的匝數越多,它的磁性越強。
解題后的思考:電磁鐵線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯后,磁場會大大增強,另外注意控制變量法和(轉化法)的使用。
例5.如圖所示,閉合開關S,小鐵塊被吸起,下列說法正確的是[ ] A.將小鐵塊吸起的力是鐵芯與鐵塊之間的分子引力
B.用手托住小鐵塊,將電源的正負極對調,閉合開關S,稍后手松開,小鐵塊一定落下
C.滑動變阻器的滑片向上移動,小鐵塊可能落下 D.滑動變阻器的滑片向下移動,小鐵塊可能落下
思路分析:
1)題意分析:閉合開關S,小鐵塊被吸起的情況分析。
2)解題思路:通電螺線管和條形磁鐵一樣,都具有磁性,能夠吸引鐵類物質;對調電源正負極,改變電流方向,能夠改變通電螺線管的磁極,但它仍然能夠吸引鐵類物質;移動滑片,改變電流的大小,能夠改變通電螺線管的磁場強弱。磁場越強(弱),對鐵塊的吸引力就越大(小)。當吸引力小于重力時,鐵塊就要掉下來。
解答過程:D
解題后的思考:電磁鐵線圈通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強,對鐵塊的吸引力就越大。
小結:在一個通電螺線管中插入一根軟鐵棒就制作成了一個電磁鐵。線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯,磁性大大增強。
知識點二:電磁繼電器的應用
例1.如圖甲所示,將一對磁性材料制成的彈性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互疊,但留有間隙,就制成了一種磁控元件——干簧管,以實現自動控制。某同學自制了一個線圈,將它套在干簧管上,制成一個干簧繼電器,用來控制燈泡的亮滅,如圖乙所示。干簧繼電器在工作中所利用的電磁現象不包括()
A.電流的磁效應
B.磁場對電流的作用 C.磁極間的相互作用
D.磁化
甲 乙
思路分析:
1)題意分析:本題考查電磁繼電器的應用。
2)解題思路:右邊電路閉合后,通電螺線管有磁性,把干簧管內的舌簧磁化,兩個舌簧重疊的部分磁極不同,相互吸引,把左邊電路接通,燈泡發光。
解答過程: B
解題后的思考:電磁繼電器的實質就是利用電磁鐵控制工作電路通、斷的開關。
例2.如圖是張強同學在研究性學習活動中為某倉庫設計的一種防盜報警器,其踏板放在倉庫的門口,電鈴和燈泡放在值班室內.觀察電路可知,這個報警器的工作原理是:有人踩踏板時________________;無人踩踏板時____________________________。
思路分析:
1)題意分析:本題考查防盜報警器的工作原理。
2)解題思路:電磁繼電器實際上就是一個開關,利用電磁鐵吸引銜鐵,使工作電路以不同的方式接通。
解答過程:綠燈不亮,電鈴響;綠燈亮,電鈴不響 解題后的思考:電磁繼電器實際上就是一個開關。
例3.如圖,用電磁繼電器控制電路。要求:當開關S閉合時,電動機工作,帶動抽水機向水箱送水;當開關S打開后,綠燈發光,告訴人們水箱中有水,在圖中畫上連接線。
思路分析:
1)題意分析:本題考查水位報警器的工作原理。
2)解題思路:電磁繼電器實際上就是一個開關,利用電磁鐵吸引銜鐵,使工作電路以不同的方式接通。
解答過程:
解題后的思考:電磁繼電器實際上就是一個開關。
小結:電磁繼電器的實質就是利用電磁鐵控制工作電路通、斷的開關。電磁繼電器的應用:利用電磁繼電器可以實現用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流的工作;也可以實現遠距離操縱和自動控制。
提分技巧 1.電磁鐵的特點:有無磁性可由通斷電流控制。
2.電磁繼電器通過控制電路中的電流變化來改變電磁鐵的磁性,從而實現對工作電路的控制,進而實現利用低壓電路控制高壓電路,小電流控制大電流,達到遠距離操縱或自動控制的目的。
預習導學
1.通電導體在磁場中會受到力的作用,力的方向與導體中的電流方向和磁場方向有什么關系?
2.直流電動機的工作原理是什么? 3.怎樣改變直流電動機轉動的方向?
同步練習(答題時間:45分鐘)
一、選擇題
1.如圖所示:c是條形磁鐵,d是軟鐵棒,閉合開關S時()
A.若c被吸引,則可判定b為電源正極
B.若c被排斥,則可判定b為電源正極 C.若d被吸引,則可判定a為電源正極 D.若d被吸引,則可判定b為電源正極 2.下列不屬于電磁鐵的應用的是()
A.電磁繼電器
B.電燈
C.電磁起重機
D.電鈴
3.如圖所示,在電磁鐵的上方用彈簧懸掛著一條形鐵棒,開關S閉合后,當滑片P從a端向b端移動的過程中,會出現的現象是[
] A.電流表示數變大,彈簧長度變長 B.電流表示數變大,彈簧長度變短 C.電流表示數變小,彈簧長度變長 D.電流表示數變小,彈簧長度變短
4.如圖所示,當閉合開關S,且將滑動變阻器滑片P 向右移動時,圖中的電磁鐵()A.a端是N極,磁性增強
B.a 端是S 極,磁性增強 C.b端是N極,磁性減弱
D.b 端是S 極,磁性減弱
二、填空題
5.下圖是由電磁鐵P構成的自動空氣開關的原理圖,當電路由于短路或__________等原因導致電流過大時,_________的磁性變強,吸引銜鐵Q的力變大,使銜鐵轉動,閘刀在彈力的作用下自動開啟,切斷電路,起到保險作用。
6.電磁繼電器的電路由____電路和____電路兩部分組成。利用電磁繼電器可進行________操作。
7.在探究電磁鐵磁性的實驗中,我們發現,被吸引的大頭針都不是自然下垂的,而是處于相互排斥的狀態,產生這一現象的原因是___________________________________。8.如圖所示,開關S閉合時電磁鐵的左端為____極,要使電磁鐵的磁性增強,滑動變阻器的滑動頭P應向__
_移動;要使電磁鐵沒有磁性則可以______________。
9.把一枚大鐵釘彎成U形,制成一個U形電磁鐵,如圖,試在圖中標出電磁鐵的N、S極。
10.光電門是常見的一種自動控制門,門上有一個光電管,也就是電眼。當有人靠近門時,光電管所在的控制電路的電流發生變化。假如電流是減少的,則開啟門的電動機應該如何連接,請連接下圖電路,并指出靜觸點A、B哪個是常閉狀態。
三、實驗題
11.當你在自制電磁鐵時,應該了解以下與電磁鐵有關的知識:
(1)關于鐵芯:____________________________________________________。(2)關于線圈的匝數:______________________________________________。(3)關于電流方向:_________________________________________________。(4)關于電流大小:_________________________________________________。(5)關于電流有無___________________________________________________。(6)直觀地判斷電磁鐵的磁性變強或變弱的方法是________________________。12.小華同學想用壓力傳感器(當壓力達到設定值時,它就接通電路)和電磁繼電器為大橋設計一個測試車輛是否超重的裝置,當車輛超重時,信號燈就發光,如圖所示,請你為她連接電路。
試題答案
一、選擇題: 1.A
電磁鐵的磁性大小與通入電流的大小、電磁鐵的外形及匝數有關,磁極的極性與通入的電流方向有關.2.B
電磁繼電器,電磁起重機,電鈴都屬于電磁鐵的應用。
3.D 滑片從a向b移動時,電阻增大,電流減小,所以通電螺線管的磁性減弱。對鐵棒的吸引能力減弱,所以鐵棒被彈簧拉起,彈簧長度變短。4.C
根據安培定則判斷螺線管b 端是N極,滑動變阻器滑片P 向右移動時,電阻變大,電流變小,磁性減弱。
二、填空題: 5.總功率過大;通電螺線管
提示:要認真揣摩各個元件之間的相互聯系(電流增大,通電螺線管的磁性增強),結合具體的情境,認真分析電路的通斷情況。6.控制、工作、遠距離
7.大頭針都被磁化了,每個大頭針的下端都是同名磁極,相互排斥。8.S、左端、斷開S。9.如圖:
10.靜觸點A是常閉狀態。
三、實驗題
11.(1)鐵芯是用軟鐵制成的,通電螺線管中插入鐵芯磁性增強。
(2)線圈匝數是指所繞導線的圈數;線圈匝數越多,電磁鐵的磁性越強。(3)通電螺線管中的電流方向改變,電磁鐵的磁極改變。(4)通電螺線管中的電流大小改變,電磁鐵的磁性改變。
(5)通電螺線管有電流,電磁鐵有磁性;通電螺線管無電流,電磁鐵無磁性。(6)吸引的鐵屑或大頭針越多,電磁鐵的磁性越強。12.如圖:
第二篇:電磁鐵電磁繼電器課件
電磁鐵的運用在我們的生活上是很廣泛的,以下是小編整理的電磁鐵電磁繼電器課件,歡迎閱讀參考!
【教學目標】
知識與技能
1.知道什么是電磁鐵;
2.知道電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關;
3.了解電磁鐵在生活中的應用;
4.知道電磁繼電器及其構造和工作原理。
過程與方法
1.通過對實驗猜想和觀察、分析,提高學生分析、歸納的能力;
2.通過閱讀說明書和觀察電磁繼電器,知道如何使用電磁繼電器,提高學生的觀察、分析及操作能力。
情感態度與價值觀
1.通過認識電與磁之間的相互聯系,使學生樂于探索自然界的奧妙,養成學生的學習熱情和求是態度,初步領會探索物理規律的方法;
2.通過了解物理知識的實際應用,認識科學發明就在我們身邊,認識科學及其相關技術對社會發展、人類生活的影響,提高學習物理的興趣。
【教學重點】
電磁鐵的特性和應用、電磁繼電器的構造和工作原理。
【教學難點】
電磁鐵的特性、電磁繼電器的工作原理。
【教學準備】
教師準備:自制多媒體課件、電磁鐵、電磁繼電器、大鐵釘、漆包線(5m)、開關、導線、電源、滑動變阻器、大頭針、電鈴等;
學生分組:電磁繼電器、鐵釘、漆包線(5m)、開關、導線、電源、滑動變阻器、大頭針等
【教學過程】
主要教學過程
教學環節及內容 教師活動 學生活動
一、激趣導入
【情境創設】
小明幫老師整理實驗室時,不小心把一盒大頭針撒落地面上了;——結合所學知識,你能幫小明想到一個好方法來收集這些大頭針嗎?
【設置懸念】
被磁鐵吸起的大頭針能不能自動掉入盒子里?
演示電磁鐵收集大頭針的工作過程
【引入新課】
這一種想有磁性就有、想沒有磁性就沒有的磁鐵到底是什么?今天我們就來揭開它的神秘面紗。讓我們一起走進——電磁鐵 電磁繼電器 交流熱議:
1、用手撿起來就是了
(很困難且容易扎手)
2、用磁鐵吸引
(輕松但容易扎手)
3、……
認真觀察老師的演示實驗、思考
(設計意圖:聯系實際,設置疑問,創設物理情境,激發學生興趣,使學生認真觀察、思考。)
二、探究新知
1.電磁鐵
【問題過渡】
要使螺線管的周圍產生磁場,根據我們學過的知識,可采用什么方法?如果要使通電螺線管的磁性增強,應該怎么辦呢?
【引導實驗】
先將小磁針放在螺線管的兩端,通電后觀察小磁針偏轉的程度,再將鐵棒插入螺線管,通電后觀察小磁針偏轉的程度?
【實驗器材】螺線管、鐵棒、小磁針、開關、電源、導線。
【提出問題】
1.小磁針的偏轉程度哪個大?這表明什么?
2.為什么插入鐵棒后,磁性會增強呢?
我們把插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵
學生思考、交流、討論。
回答預設:
(1)螺線管通電。
(2)……。
根據實驗現象思考問題并積極發表見解。
回答預設:
1.插入鐵棒后,小磁針的偏轉程度增大,這表明插入鐵棒后通電螺線管周圍的磁性大大增強。
2.鐵棒被磁化,也要產生磁場,于是通電螺線管的周圍既有電流產生的磁場,又有磁鐵產生的磁場,因而磁場大大增強了。
(設計意圖:通過直觀的實驗體驗,認識電磁鐵,并感受電磁鐵的特點。)
2.電磁鐵的磁性
(1)自制簡易電磁鐵
(2)實驗探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
(3)電磁起重機
(4)磁懸浮列車
【情景過渡】
自己動手,利用桌上的器材做一個簡易電磁鐵
【提出問題】
1.用自己做的簡易電磁鐵靠近大頭針,現象如何?
2.與其他同學做的電磁鐵相比如何?
3.現象不同,說明了什么?
4.影響電磁鐵磁性強弱的因素有哪些?
【實驗探究】(控制變量法)
對于外形相同的螺線管,電磁鐵磁性的強弱影響因素有哪些?
1.改變電路中的電流大小:
結論:匝數一定時,通入的電流越大,電磁鐵的磁性越強。
2.改換不同匝數的螺線管:
結論:電流一定時,外形相同的螺線管匝數越多,電磁鐵的磁性越強
【視頻播放】
電磁鐵的實際用途很多,最直接的應用之一就是電磁起重機
你還知道電磁鐵的哪些用途?
磁懸浮列車簡介:
積極動手、用心制作
根據現象思考并積極發表見解。
回答預設:
1、吸引大頭針
2、我的吸引的大頭針比他的多(少)
3、吸引大頭針數目的多少說明電磁鐵磁性的強弱
4、猜想預設:
1.電流大小
2.線圈外部形狀
3.線圈匝數多少
……
動手操作,觀察體驗。
觀察現象:
1.電流大的電磁鐵吸引的鐵釘數目多、磁性強
2.匝數多的電磁鐵吸引的鐵釘數目多、磁性強
(設計意圖:通過實驗現象,感受知識的推理過程,并學會控制變量法和轉換法的科學研究方法。)
仔細觀看視頻,了解并思考電磁鐵的應用原理
回答預設:電動機、發電機、洗衣機、電冰箱、電鈴等
磁懸浮列車……
認真觀看
(設計意圖:滲透愛國主義教育,激發學生探求欲望。)
3.電磁繼電器
(1)電磁繼電器的結構和工作原理
(2)電磁繼電器的應用
【過渡問題】
高壓環境或惡劣環境有可能對人造成不利影響,如何才能完成工作而又不會造成人身傷害?如何自動控制、遠距離控制?
【播放視頻】電磁繼電器的結構和工作原理
【想想議議】
1.電磁繼電器的結構是什么?
2.電磁繼電器的工作原理是什么?
總結:電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關
【順勢提問】
用電磁繼電器控制電路有什么好處?
【實際應用】
水位自動報警器、溫度自動報警器、門鈴等
利用多媒體給出以上報警器的電路
思考、交流。
觀看、記憶:
利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關
----電磁繼電器。
回答預設:
1.由電磁鐵、彈簧、銜鐵、觸點組成;其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。
2.通電時,把銜鐵吸下來使觸點接觸,工作電路閉合.斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路
學生交流討論答案預設:
1.用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流;
2.實現遠程遙控、自動化控制等。
自主分析、小組議論
(設計意圖:利用多媒體動畫展示電磁繼電器的構造和工作原理以及各種應用,學生印象深刻。)
三、課堂小結 回顧本節課“你學到了什么?” 學生討論發言,梳理本節知識要點
——見附件1。
四、課堂檢測 教師巡視、講評。完成同步訓練
——見附件2。
五、布置作業 動手動腦學物理1、2。課后完成
第三篇:電磁鐵電磁繼電器典型例題
電磁繼電器典型例題
1.(2011·山東威海)在圖中所示的自動控制電路中,當控制電路的開關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
2.(2011·河南)如圖所示是一種“闖紅燈違規證據模擬器”的工作原理圖,光控開關接收到紅光時會自動閉合,壓敏電阻若同時受到車的壓力,其阻值變小,電磁鐵的磁性因電路中電流的改變而變
(選填“強”或“弱”),當電流變化到一定值時,銜鐵與觸點
(選填“1”或“2”)接觸,電控照相機工作,拍攝違規車輛。
3.(2011·黑龍江哈爾濱)如圖是“自動水位顯示器”的電路圖.當水位未到達金屬塊B時,綠燈亮;當水位到達B時,紅燈亮.請根據以上要求,用筆畫線代替導線,完成工作電路的連接.
4、某同學想利用電磁繼電器制成一個溫度自動報警器,實現對溫控箱內的溫度監控.用如下圖所示帶金屬觸絲的水銀溫度計和電磁繼電器組裝成自動報警器,正常情況下綠燈亮,當溫控箱內溫度升高到一定溫度時.紅燈亮(綠燈熄滅).請按此要求連接電路(紅、綠燈的額定電壓相同).
5.造成高速公路路面結構損壞嚴重的一個重要因素是車輛超載。小明想用壓力傳感器(當壓力達到設定值時,它就接通電路)、電磁繼電器,為某大橋設計一個車輛超重的報警裝置。當車輛超重時,信號燈就發光,請你在下圖中為他連接好電路/。
6.電磁繼電器在各種自動化裝置中有很多應用。街道路燈自動控制就是其應用之一。如圖所示為模擬電路,其中A為電磁繼電器,B為照明電路,C為路燈,D為光敏電阻。白天光照強時,電阻變小,電磁鐵磁性較強;夜晚光照弱時,電阻變得很大,電磁鐵幾乎無磁性。請你將電路連接完整。達到白天燈熄滅、夜晚燈亮的效果(連線時導線不能交叉)
7.在河中常設有一個水位報警器電路,當水位尚未達到金屬塊A的高度時,工作電路中的綠燈亮,表示水位正常;當水位升高到A時紅燈亮,表示報警信號。(提示:容器中的水含有雜質,能導電)請將圖中的水位報警器電路連好
第四篇:電磁鐵電磁繼電器教學反思
“電磁鐵 電磁繼電器”的教學反思
這節課,我開始大概花了3分鐘時間簡單的復習了一下上一節課所講的內容,大概是:1.奧斯特實驗得到什么結論?電流周圍存在磁場方向和強弱與哪些因素有關?2.通電螺線管周圍的磁場與什么磁體周圍的磁場很類似?如何改變通電螺線管的磁場方向?
我讓學生回顧了上節課所做的實驗。并讓學生詳細回答。其中有個因素是有無鐵芯。我接著這個問題,說通電螺線管加入鐵芯后磁性大大加強,像這種加了鐵芯的通電螺線管我們給他一個名字叫:電磁鐵。
整個這個過程大概就花了5-6分鐘,自我感覺過渡的還是比較好。接下來,讓學生自個閱讀教材,明確電磁鐵的定義,影響電磁鐵磁性強弱的因素。稍微提醒了一下,讓學生注意影響通電螺線管磁性強弱的因素和影響電磁鐵磁性強弱的因素的異同點是什么。學生很快明白了,有無鐵芯不是電磁鐵的磁性強弱影響因素,因為沒有鐵芯的通電螺線管不能稱之為電磁鐵。這個過程大概5分。
重點放在了電磁鐵和永磁體相比的優點上。還是讓學生先自己閱讀教材,提醒學生在看書時手中要有筆,有的地方可以劃一劃,或者有感悟可以稍微寫一寫。然后,相互講一講,能不能自己就把這些優點理解了。等2分鐘后,學生都看的差不多了,我讓學生逐個的將優點講了一遍,并在黑板上進行了板書。三個優點里面,我沒有每一個都去作實驗,只是將第一個“電磁鐵的磁性有無可以通過控制電流的有無來控制”這個優點進行了類比實驗。利用條形磁體和電磁體分別去吸引一堆大頭針。條形磁體能把大頭針吸引但無法自動的將大頭針放下,而電磁鐵通電后能把大頭針吸引,斷電磁性消失大頭針掉落。簡單介紹碼頭的電磁起重機。
當把電磁鐵的三個優點講完,學生也感覺能掌握的時候,我又重復了幾遍,電磁鐵通電有磁性,斷電無磁性。然后立即轉入我在上課前預先的黑板上畫好的教材上電磁繼電器的左邊低壓控制電路。讓學生先了解上面的每一個部件。立即寫出思考題:當把開關S閉合,你認為會出現什么想象?可以相互交流。2分鐘后,學生的交流聲逐漸降低,我請了兩位學生說說他的想法,都說的不錯。然后又拋出第二個思考題:此時再把開關S斷開,又會出現什么現象呢?又是一番討論。在學生討論上個思考題時,我已經在右邊又畫了個簡單的電動機工作電路,但沒有和左邊的銜鐵相連。等剛才的思考題討論結束,立即讓學生觀察這個電路。此電路應該是非常簡單,所以每一個學生都能看懂,這時我引導:這個電路我要讓電動機工作,我只要把開關閉合,不要它工作只要把開關斷開。但你想過沒有,如果這不是一個我們常見的小動機,而是工作電壓高達幾千伏的大型電動機,那么由我親自己去操作的化,那就帶有很大的危險性,那么我能不能借助剛才所使用的那套裝置呢。
這時將兩邊電路組合起來。再次讓學生思考剛才的兩個思考題。讓學生去描述。學生經過上面兩個階段的分析、交流,整個這個裝置的分析很很容易的。兩個學生分析都很清晰以后,我就不再多說了,只是讓學生再回到教材把這部分內容重新看了一遍,把電磁繼電器的組成和作用劃了一下,給我一分鐘讓學生強記了一下。
這時課堂時間還有15分鐘,我沒有再把電磁繼電器電路再引申,留待以后。接下來的時間,讓學生解決了三個題目,一是電磁鐵磁性強弱的探究題,二是電磁繼電器的優點說明,三是電磁繼電器電路連線(溫度自動控制電路)。
本節課我感覺上的還是比較順暢。一個感覺是各個知識點的過渡和鋪墊很自然、很緊湊;二是充分考慮到了學生的知識學習過程的參與性,絕大部分的知識獲得都是讓學生去交流和表述;三是留了足夠的時間讓學生去鞏固練習,并且在練習的過程中,很多學生提出了一些很好的問題,學生的問題意識有了一定的提高,教師與學生的交流也有了一定的加 強
第五篇:電磁鐵 電磁繼電器習題(含答案)
電磁鐵電磁繼電器習題(含答案)
一、單選題(本大題共7小題,共14.0分)
1.如圖所示,閉合開關S,滑片P向右移動,則螺線管()A.左端為S極,磁性增強 B.左端為S極,磁性減弱 C.左端為N極,磁性增強 D.左端為N極,磁性減弱
2.如圖所示,當閉合開關S,且將滑動變阻器的滑片P向右移動時,電磁鐵的()
A.B端是N極,磁性減弱 B.A端是S極,磁性增強 C.A端是N極,磁性增強 D.B端是S極,磁性減弱 3.圖所示閉合開關S,彈簧測力的數增大下列分析正確是()A.c端是S極,a是電源的正極 B.c端是N極,a是電源的負極 C.若滑動變阻器的滑片向右滑動,彈簧測力計示數增大 D.若將電源正負極接線的位置對調,彈簧測力計示數增大
4.法國科阿爾貝爾和德國科學彼得林格爾由于阻(GM)效而獲2007諾貝爾物理學獎圖是研究巨磁電阻特性原理示意實發現,在閉合開S1、S2且滑片P向右滑動的過程中,指示燈明顯變,這說明()A.電磁鐵的左端為N極 B.流過燈泡的電流增大 C.巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而明顯減小 D.巨磁電阻的阻值與磁場的強弱沒有關系 5.在一次實驗中,小章連接了如圖所示的電路,電磁鐵的左端有一個小磁針,則關于下列說法中正確的是()A.只閉合開關S1,小磁針N極向左順時針偏轉
B.閉合開關S1,再閉合S2,小磁針的N、S極偏轉的方向會改變
C.閉合開關S1再閉合S2,電磁鐵磁性增強 D.利用這一現象所揭示的原理可制成發電機 6.如圖所示,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,電磁鐵()
A.b端是N極,磁性減弱 B.a端是S極,磁性增強 C.b端是S極,磁性減弱 D.a端是N極,磁性增強
7.如圖是關電學的個圖,其中圖例描述正確的()
初中物理試卷第1頁,共14頁
A.甲圖中測電筆的使用正確 B.乙圖中電路的接法正確 C.丙圖中導線按箭頭移動電流計指針會偏轉 D.丁圖中閉合開關k綠燈亮
二、多選題(本大題共1小題,共3.0分)
8.下列關于電與磁的應用實例中解釋正確的是()A.信鴿能返回家,主要是靠地磁場來導航 B.電風扇工作時消耗的電能全部轉化為機械能 C.磁懸浮列車懸浮時利用了磁極間的相互作用 D.校園揚聲器發出悠揚的聲音是把聲信號轉換成電信號
三、填空題(本大題共4小題,共8.0分)
9.物理學家奧斯特第一個證實的周存在著 ______ /空/電磁器是利低壓、電流路通,間接地控制高電、強電流電路通斷的裝置它的低壓控制電路部分的核心是一個 ______,它是據電流的 ______ 效工作的.
10.用電器正常工作時的電壓叫做 ______ ;電磁繼電器是利用 ______ 控制工作電路的一種開關.
11.如甲乙兩圖所示,能說明電動機工作原理的是圖 ______ .發電機是根據 ______ 現象制成的.如圖丙所示,在電磁鐵正上方用彈簧掛著條形磁鐵,當開關S閉合后,在滑片P由b端向a端滑動過程中,會出現的現象是小燈泡亮度 ______(選填“增強”或“減弱”),彈簧長度 ______(選填“變長”或“縮短”).12.如圖所示,閉合開關,通電螺線管的下端為 ______ 極,若要彈簧伸長,應將滑動變阻器滑片向 ______(選填“左”或“右”)滑動.
四、實驗探究題(本大題共4小題,共24.0分)
初中物理試卷第2頁,共14頁
13.在探究“影響電磁鐵性強弱的因素”實驗中,小明制簡易電磁鐵甲、乙,并計了如圖示電,通過這個的原探電磁鐵磁性弱與 ______ 的關系;磁鐵磁性弱通過 ______ 來判定.驗程中小明發現磁鐵吸引的頭針下端分開的,原因是 ______ . 14.如圖所示是老師設計的一個實驗裝置,用來探究“影響電磁鐵磁性強弱因素”,它是由電源、滑動變阻器、開關、帶鐵芯的螺線管(線圈電阻忽略不計)和自制的針式刻度板組成,通過觀察指針偏轉角度的大小,來判斷電磁鐵磁性的強弱.用竹片削制的指針下方加裝固定一物體E,導線a與接線柱2相連.
【制定計劃與設計實驗】
(1)為了使指針在受磁場力的作用在能繞O點轉動,需在E處加裝 ______(選填“銅塊”、“鋁塊”或“鐵塊”),加裝物體后,為了確保指針能正確指示且具有一定的靈敏度,老師在O點轉軸處涂抹潤滑油,目的是 ______,使指針轉動更靈活.
(2)按如圖所示連接好電路,閉合開關,調節變阻器滑片P到某一位置,記下此時指針偏轉的角度,保持滑片P位置不變,導線a改為與接線柱1相連,可以探究電磁鐵磁性強弱與 ______ 的關系;保持接線方式不變,移動變阻器滑片P,可以探究電磁鐵磁性強弱與 ______ 的關系. 【進行實驗與收集證據】
(3)保持滑片P位置不變,導線a改為與接線柱1相連時,閉合開關后,指針偏轉的角度將會 ______ .當滑動變阻器的滑片P向左滑動時,指針偏轉的角度將會 ______(填“增大”或“減小”). 【評估交流】
(4)細心觀察的小鋒同學發現在實驗過程中該自制裝置的指針均向右偏轉,只是偏轉角度不同,該同學向老師提出能否讓指針向左偏轉,老師馬上將一塊小磁鐵換裝在如圖E處,且讓磁鐵的右端為 ______ 極,閉合開關后,同學們發現指針果然向左偏轉.(5)你認為該裝置中指針的偏轉角度大小可能還與哪些因素有關?(只寫出一個即可)______ .
15.如圖所示,是小明探究“影響電磁鐵磁性強弱因素”的裝置圖 它是由電源、滑動變阻器、開關、帶鐵芯的螺線管和自制針式刻度板組 成.通過觀察指針 B 偏轉角度的大小來判斷電磁鐵磁性的強弱.在指 針下方固定一物體 A,當用導線 a 與接線柱 2 相連,閉合開關后,指針 B 發生偏轉.
(1)指針下方的物體 A 應由 ______ 質材料制成. A.銅 B.鋁 C.塑料 D.鐵
(2)實驗發現:①將滑動變阻器的滑片 P 向左移動過程中,指針 B偏轉的角度將會 ______ .
②將導線 a 由與接線柱 2 相連改為與接線柱 1 相連,閉合開關后,調整滑動變阻器的滑片 P 的位置,使電路中的保持不變,可發現指針 B 偏轉的角度將會 ______ .(3)經過對電磁鐵的研究,可得出電磁鐵的磁性強弱與 ______ 及 ______ 有關. 16.小熊用光敏電阻設計了一種“智能家居照明燈“電路,如圖甲所示.(電源電壓不變,照明燈L標有“220V 40W”字樣,電磁繼電器線圈的電阻不計.)
初中物理試卷第3頁,共14頁
(1)導線 ______(選填“A”或“B”)連接家庭電路中的火線.
(2)小熊的設計要求是:智能家具照明燈在天暗時自動點亮,天亮時自動熄滅,那么他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而 ______ .
(3)保持光照強度不變,閉合開關后,滑片P移動過程中,電流表示數與電壓表示數的關系如圖乙所示.滑片P由a端向b端移動過程中,電磁鐵的磁性 ______(選填“增強”或“減弱”),此時光敏電阻的阻值大小為 ______ Ω,滑動變阻器的最大阻值是 ______ Ω.
(4)若保持滑片P在b段,照明燈L每天正常工作5小時,保持光照強度不變,則控制電路部分在這5小時內消耗的電能為 ______ J.
五、計算題(本大題共4小題,共32.0分)17.(1)小麗要研究“電磁鐵的磁性強弱跟什么因素有關”,現有線圈匝數分別為50 匝和100匝的外形相同的電磁鐵,她先后將兩個電磁鐵接入如圖1所示的電路中,閉合開關后用電磁鐵吸引大頭針,并移動滑動變阻器的滑片P,經多次實驗,記錄如下:
實驗次數 電流表示數(A)
50厘米電磁鐵 1 0.8 1.2 8 1.5 10
100匝電磁鐵 4 0.8 10 1.2 16 2.0 25 吸引大頭針數目(枚)5 ①實驗中,小麗是通過比較電磁鐵 ______ 的多少來判斷其磁性強弱的. ②分析第1、2、3次的實驗記錄,會發現當電磁鐵的 ______ 相同時,通過的 ______,磁性越強.
③進一步分析所得的實驗數據,還會發現當通過電磁鐵的電流相同時,______,磁性越強.
(2)如圖2所示,是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”實驗裝置.銅棒ab、電流表、開關組成閉合電路.
①閉合開關后,使銅棒ab上下運動,電流表指針 ______(填“能”或“不能”)發生偏轉.
②要使電流表指針發生偏轉,銅棒ab應 ______ 運動,這是一種 ______ 現象,利用這一原理可制成 ______ .
初中物理試卷第4頁,共14頁 18.如圖所示,是一種防汛報警器的示意圖,K是觸點開關,一個漏斗形的圓圈,里面有個浮子A,請觀察說明這種報警器在設計中應用到的物理知識.(填出兩項)
(1)______ ;(2)______ .
19.夜幕下,揚州“第一大道”文昌路邊LED燈將道路照得猶如白晝,這種LED燈是通過光電轉換來供電的.如圖是揚州某小區利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖.其中,R是光敏電阻,此光敏電阻的阻值R、流過線圈電流I與光照度E(單位勒克斯,符合lx)之間的幾次實驗數據如表所示: 光照度E/lx 光敏電阻R/Ω 線圈中電流I/mA 60 30 20 15 12 10
21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3 當線圈A中的電流I≥30.0mA時,動觸點D與靜觸點G、H接觸.
(1)由表格中數據可知,光敏的阻值R隨光照度E的增強而 ______ .
(2)白天,太陽能電池板將 ______ 能轉化為 ______ 能.這種能量通過再次轉化儲存在大容量蓄電池內.傍晚,當光照度小于 ______ lx(勒克斯)時,路燈開始工作.(3)請用鉛筆畫線將電路原理圖連接完整,使工作電路能正常工作(與觸點的接線只能接在靜觸點上,圖中已給出靜觸點E、F、G、H的四根引線;連線不能交叉).
(4)一只功率為6W的LED燈,通電后其發光亮度相當于30W的日光燈.某間教室有24盞30W的日光燈,每天平均使用2h,如果能用6W的LED燈進行照明,則一個月(按30天計算)可節約電能 ______ kW?h.
20.閱讀以下材料,回答相關問題.
據多家北京媒體報道,北京市首條中低速磁懸浮交通線路S1線如今已基本全線開工建設,預計將于2016年底開通運行.資料顯示,這條磁懸浮線路將連接北京西部的門頭溝新城和石景山區蘋果園站,線路全長10236米,其中高架段9953米,隧道段283米,共設車站8座,全部為高架站.線路運營初期將配備10列中低速磁懸浮列車,該列車由6節車廂編組而成,長約94米、寬3米,整列車最高可容納1032個乘客,整車采用高鐵車輛廣泛應用的鋁合車整體結構,外觀簡潔且富有現代感,在防火安全、隔音降噪、乘坐舒適性方面達到國際標準.
北京市磁懸浮S1線采用的是自主知識產權的中低速磁懸浮技術,列車時速只有100-120公里(1公里等于1千米),對環境影響大大降低.相比傳統軌道交通,中低速磁懸浮具有節能、環保、噪音小、轉彎半徑小,爬坡能力高等特性,造價略高于輕軌,而遠低于地鐵.
磁懸浮線路產生的輻射會不會過大?專家介紹說,中低速磁懸浮列車行駛時,1米距離的輻射值比日常使用的電磁爐表面還要低,3米外的輻射值比微波爐輻射值的一半還低,初中物理試卷第5頁,共14頁 到了5米遠,輻射值比使用電動剃須刀還要小,而到了10米距離,其輻射量完全淹沒在環境背景中,專業的檢測儀器都檢測不到了.
線路周邊居民也不必對列車噪音問題過分擔心.“運行期間,列車將浮起約1厘米.”列車生產企業中國北車技術人員向記者介紹,S1線中低速磁浮列車的運行,依靠電磁鐵與軌道產生的電磁吸力使列車浮起,車身與軌道之間保持一定的氣隙而不直接接觸,從而沒有了輪軌激烈摩擦的噪聲.
(1)S1線中低速磁浮列車的運行,根據異名磁極相互 ______ 的原理使列車浮起;(2)如果S1線中低速磁浮列車調試運行時,中間不停靠且以最低速度勻速通過高架段的時間約為 ______ 分鐘;(保留整數)
(3)若磁浮列車總質量是2.5×104kg,列車行駛時,強大的磁力使列車上升0.01米,那么上升過程中磁力對列車做功為 ______ J;(g取10N/kg)(4)S1中低速磁浮交通線路的主要環保優勢是 ______ .
電磁鐵 電磁繼電器習題(含答案)
【答案】
1.B
2.D
3.B
4.A
5.C
6.B
7.C
8.AC
9.磁場;電磁鐵;磁
10.額定電壓;電磁鐵
11.乙;電磁感應;增強;變長
12.N;左
13.線圈匝數;吸到大頭針的數量;大頭針的下端都被磁化成相同的磁極,而同名磁極互相排斥
14.鐵塊;減小摩擦;線圈匝數;電流大小;增大;減小;N;鐵芯大小;通電螺線管(或電磁鐵)與指針間的距離;指針質量(或重);
15.D;變大;變大;電流大小;線圈的匝數
416.A;減小;增強;5;25;3.24×10
17.吸引大頭針個數;線圈匝數;電流越大;電磁鐵線圈匝數越多;不能;向右(向左、斜向上或斜向下);電磁感應;發電機
18.浮力;電流的磁效應
19.減小;太陽;電;15;34.56
20.吸引;6;2500;節能、噪音小
【解析】
1.解:(1)伸出右手握住螺線管,四指彎曲指示電流的方向,大拇指所指的方向為通電螺線管的N極,因此螺線管右端為N極,左端為S極;
(2)滑動變阻器滑片向右移動時,滑動變阻器接入電路中的電阻變大,電流變小,因此通電螺線管的磁性減弱.
綜上分析,選項B正確,ACD錯誤. 故選B.
(1)根據安培定則判斷螺線管的NS極.
(2)通電螺線管磁性的強弱與電流的大小有關,電流越大,磁性越強.
本題考查通電螺旋管的極性、磁性強弱的判斷,要知道安培定則不但可以判出螺線管的磁極,也能根據磁極判出電流方向.
初中物理試卷第6頁,共14頁 2.解:如圖所示,當閉合開關S,電流從右邊的導線流入電磁鐵,根據安培定則可判斷出A端為N極、B端為S極;同時滑動變阻器滑片向右移動時,滑動變阻器連入電路的電阻變大,電路中的電流變小,電磁鐵磁性減弱. 故選D.
(1)根據安培定則判斷出電磁鐵的南北兩極,依據滑動變阻器的方向,判斷出連入電路中電阻的變化,推導出電路中電流的變化,再判斷出電磁鐵的磁性強弱;
(2)電磁鐵的磁性強弱和線圈的匝數、電流大小有關.線圈匝數一定時,電流越大,磁性越強.
本題是電學知識與磁現象的綜合題,首先根據安培定則判斷出通電螺線管的兩極方向,滑動變阻器的移動可以改變電流的大小,電流增大時,電磁鐵磁性增強,反之減弱. 3.解:
若將電源正負極接線的位對調,電磁鐵磁性弱變,極性相反,則c變為S極與磁互排斥,故彈簧力計的示數.D錯. 開關彈簧測力計的示數增大,由于此題下為S極并且彈簧測力計變大因為異名磁極相吸引同磁極相互排,所以磁鐵的上端為N極.故A錯誤;
若滑動變阻的向右滑動,滑動變阻器電阻增大,中的電流變,電磁鐵的磁性變小對的磁體的引力小,所以彈簧測力計示數小,故錯誤; 故選B 根滑動變阻器滑片移動引起電流變,再判斷出電磁鐵磁性弱的變,可從以定彈測計示數的變化.
知道電磁鐵的磁極性,可用安培定則判斷出電鐵中電流的方,從以確定電源正. 由簧測數化定電磁鐵磁性強弱的變化,而確定電流變化判斷出滑動變阻器的滑片移路中阻的變化,知磁體的下端為S極和彈簧測力示數增,根據磁體的相互作用規律,從可以判斷出電磁鐵磁極極性.
磁感線方向不影響電磁鐵性強弱的變化,但是電磁鐵的極性,利用極之間作用律,從確定簧力計示的.
本題了學生對電磁鐵性的響素、磁體間的相互作用規律、安培定則的解和應用,都是基礎容,要很好決題,就需學生很好掌握這些基礎知識.
4.解:
通電螺線管的磁性弱時,右電中指示明顯變暗則說右路的電流變小了,磁電阻的電阻大了,巨磁阻的阻隨磁場的減弱而大,故C錯誤. 由上述分可知錯;
在閉合開關S1、S滑片P右滑動的程中,指燈明顯變暗,右側電電流變.B誤. 故A.
利用安定則判磁鐵的磁極;
根燈泡的亮度變,能確電路電流的變化,進而知道巨磁電阻阻值與磁強度的關. 在控制電路中,片的移動分析的入手點;在作電中燈泡的亮度確電路中電變化一個含條件.
5.解:A、電流從左端流入,右端流出,故據安培定則可知,此時電磁鐵的右端是N極,左端是S極,根據磁極間的相互作用可知,閉合開關S1,小磁針N極向右逆時針偏轉,故A錯誤;
B、閉合開關S1,再閉合S2,小磁針的N、S極偏轉的方向還是N極向右逆時針偏轉,不會改變,故B錯誤;
初中物理試卷第7頁,共14頁 C、閉合開關S1再閉合S2,兩電阻并聯,電路中的總電阻變小,由歐姆定律可知,電路中的電流變大,故電磁鐵的磁性增強,故C正確;
D、該實驗表明了電能生磁,此現象與發電機無關,故D錯誤; 故選C.
開關閉合后,根據電流方向利用安培定則可判斷螺線管的磁極,則由磁極間的相互作用可判出小磁針的指向;由滑動變阻器的滑片移動可得出電路中電流的變化,則可得出螺線管中磁場的變化.
該題考查了安培定則的應用、磁極間的作用規律的應用、電磁鐵磁性強弱的影響因素等知識點,是一道綜合題.
6.解:(1)當滑片向左移動時,滑動變阻器中接入電阻變小,則電流變大,故電磁鐵的磁性增強.
(2)用右手握住螺線管,讓四指的方向和電流的方向相同,那么,大拇指所指的一端為通電螺線管的北極.即b端為N極,a端為S極. 故選B.
(1)根據滑動變阻器滑片的移動可知螺線管中電流的變化,由電流變化可知磁性的變化.
(2)根據安培定則,用右手握住螺線管,讓四指的方向和電流的方向相同,那么,大拇指所指的一端為通電螺線管的北極.
此題主要考查的是學生對通電螺線管磁性強弱影響因素的了解和掌握,以及對安培定則的理解和應用,是中考的常見題型.
7.解:由圖可知,手接觸測電筆筆體是誤的,故A錯誤; 由乙可知,熔斷絲接在零線接法錯誤,故錯;
圖丙中體棒切割磁線,產生感應電流,流指會偏轉,故C正; 選C.
使用測電時手接觸筆尾的屬體,不能接觸筆端金體; 體棒切割磁感線,在閉合路中產生感電流; 燈與電組成合電路時,泡會發光.
知測電筆的、熔斷器的接法、生感應電流件等,析清楚圖示情景即可正確解. 8.解:A、信鴿辨別地磁場的強弱變化來定向的,能從千里之外飛回家,故A正確; B、電風扇工作時主要把電能轉化為機械能,還有一部分電能轉化為其他形式的能,故B錯誤;
C、磁懸浮列車能夠懸浮是利用了同名磁極相互排斥,故C正確; D、揚聲器發出悠揚的聲音是把電信號轉換成聲信號,故D錯誤. 故選:AC.
(1)有的科學家認為:鴿子兩眼之間的突起,在長途飛行中,測量地球磁場的變化,它們靠測量磁場來辨別方向.
(2)電流做功的過程實質上是電能轉化為其它形式能的過程,用電器消耗了電能,獲得了其它形式的能量,就是一個電流做功的過程.(3)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引;
(4)揚聲器中的線圈中通過變化電流時,線圈會受到永久磁鐵的磁場力的作用,而帶動與線圈相連的紙盆振動,將電信號轉化成聲信號;
本題綜合考查了地磁場、磁場對電流作用、對揚聲器的了解和掌握情況,熟練掌握基礎知識是解題關鍵.
初中物理試卷第8頁,共14頁 9.解:物家奧斯特第一個證實電流的圍存著磁場,即發了電流磁效應; 電磁器的低壓控制電路部分心電磁鐵,它是根據電流的磁效應工作的. 故案為:磁場;電磁磁.
通電導線的周圍會產生場,放入磁場的磁針受到磁力的作用.磁繼器的核心部件是電磁鐵利用了的磁效應.
題主要考查了我們對電的磁效的解以對應用的掌握,知道電磁繼電器的原理與特,是解關鍵.
10.解:
用電器正常工作時的電壓叫額定電壓;電磁繼電器通電后,里邊的電磁鐵可以吸引銜鐵,斷電后可以釋放銜鐵,從而實現控制電路的通斷. 故答案為:額定電壓;電磁鐵.
根據額定電壓的定義和電磁繼電器的工作原理解答.
本題考查對額定電壓和電磁繼電器原理的認識和了解,是一道基礎題.
11.解:(1)電動機是根據通電導體在磁場中受力的原理制成的,電路中有電源,故應為圖乙;發電機是根據電磁感應原理制成的,電路中無電源,為圖甲;
(2)讀圖可知,當滑片P從b端到a端滑動過程中,變阻器的阻值變小,電路中的電流變大,因此,電磁鐵的磁性變強;
電流從螺線管的下端流入,上端流出,右手握住螺線管,使四指指向電流方向,則螺線管的上端為N極.根據異名磁極相互吸引可知,條形磁鐵與電磁鐵的相互作用為吸引,當電磁鐵的磁性變強時,吸引力變大,則彈簧長度變長. 故答案為:乙;電磁感應;增強;變長.
(1)電動機是根據通電導體在磁場中受力的原理制成的,發電機是根據電磁感應原理制成的;
(2)根據滑動變阻器的變化,可判斷電流大小的變化,知道電流越大,螺線管的磁性越強.
先根據電流的方向,利用安培定則可判斷螺線管的極性,再根據磁極間的相互作用可判斷與條形磁體的作用力,進而判斷彈簧長度的變化.
本題考查了電動機和發電機的原理,同時還將通電螺線管的判斷、磁極間的相互作用、電路的動態變化進行了有機的結合,難度雖然不大,但環環相扣,應細心作答,才不會顛倒出錯.
12.解:根據電源的正負極可以確定電流從螺線管的上端流入,下端流出,結合其線圈繞向利用安培定則可以確定螺線管的上端為S極,下端為N極.
螺線管的上端S極與條形磁鐵的下端S極相互吸引.當滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻減小,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增強.對條形磁鐵的吸引力增大,所以彈簧伸長的長度變長. 故答案為:N;左.
(1)根據電源的正負極可以確定電路中的電流方向,結合線圈的繞向,利用安培定則可以確定螺線管的NS極;
(2)根據螺線管的NS極和條形磁鐵的下端為S極,確定兩者之間的相互作用情況,然后再根據螺線管磁性強弱的變化,確定彈簧的長度如何變化. 彈簧長度的變化取決于螺線管與條形磁鐵的相互作用力的變化,而相互作用力大小的變化又是由受螺線管的磁性強弱決定的.因此確定螺線管的磁性是如何變化的是解決此題的入手點.
初中物理試卷第9頁,共14頁 13.解:讀圖可知,兩只電磁鐵是聯在路的,所流經它的電流是相同時,時還可以看到,它們線圈的匝數是不的此,本實研究的磁鐵性強弱與數的關;
通后,大頭針被磁化,同一端磁同,同名磁相互排斥,所端分散.
故答案為:線圈匝數吸到大針的數量大頭針的端都磁化相同的極而同名磁互相排斥. 鐵吸引的大頭針數多,電磁鐵的磁性越強這里采用了換法的思想. 利化和磁極間的作用律進行分析.
本題考查了對探電鐵磁性強弱與哪有關的實一初步的認識,要明“和“流”是我們研究的主要變量,通過串聯控電流相等,通過電磁鐵吸引大針的多少來反電磁磁性的強弱,用到轉法.
14.解:(1)磁鐵可以吸引鐵塊,不吸引銅、鋁物質,故需要加裝鐵塊;在O點轉軸處涂抹潤滑油可以使接觸面變光滑,減小了摩擦;
(2)①保持滑片P位置不變,也就是電流不變,導線a改為與接線柱1相連,增加了線圈匝數,因此可以探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系;
②保持接線方式不變,也就是線圈匝數不變,移動變阻器滑片P,可以改變電流,因此可以探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系;
(3)①保持滑片P位置不變,即電流不變,導線a改為與接線柱1相連時,線圈匝數增多閉合開關后,電磁鐵磁性增強,指針偏轉的角度將會增大;②當滑動變阻器的滑片P向左滑動時,接入電路電阻增大,電流減小,磁性減弱,所以指針偏轉的角度將會減小;
(4)由圖中通電線圈電流流入方向,利用右手螺旋定則可以判斷出通電線圈左端為N極,右端為S極,在E出放小磁鐵讓磁鐵的右端為N極、左端為S極時,通電線圈右端S極與小磁鐵左端為S極就會相互排斥,指針就會向左偏轉;
(5)該裝置中指針的偏轉角度大小要受磁力大小、竹片削制的指針質量、電磁鐵距離指針的距離等因素影響,所以可以改變鐵芯的大小來改變磁性,也可以改變竹片削制的指針質量,這樣擺動起來更輕松. 故答案為:(1)鐵塊;
減小摩擦;(2)線圈匝數; 電流大小;(3)增大;
減小;(4)N;
(5)鐵芯大小;通電螺線管(或電磁鐵)與指針間的距離;指針質量(或重).(1)①根據電磁鐵可吸引的物質解答;②根據減小摩擦的方法解答;
(2)①根據1、2位置比較接入電路線圈匝數多少可知答案;②根據滑動變阻器移動可以改變的物理量來答題;
(3)①依據導線a改為與接線柱1相連時,線圈匝數改變帶來電磁鐵磁性變化答題;②依據當滑動變阻器的滑片P向左滑動時,電路電流變化會改變電磁鐵磁性來答題;(4)首先判斷電磁鐵的N、S極,然后利用電磁鐵與所放磁鐵的磁極相互作用做出判斷;(5)該裝置中指針的偏轉角度大小要受磁力大小、竹片削制的指針質量、電磁鐵距離指針的距離等因素影響. 這是一道綜合題,考查了電磁鐵磁性強弱的影響因素、右手定則、磁極相互作用等知識,對學生的理論聯系實際能力有幫助.
15.解:(1)磁鐵具有吸引鐵鈷鎳等物質.物體D有鐵質材料制成.
(2)滑動變阻器接入AP,滑片左移時,AP變短,電阻變小,電流變大,電磁鐵的磁性增強,使指針偏轉的角度更大.
在電流不變,鐵芯不變時,線圈的匝數越多,電磁鐵的磁性越強,使指針偏轉的角度更
初中物理試卷第10頁,共14頁 大,故將導線 a 由與接線柱 2 相連改為與接線柱 1 相連線圈的匝數增多,電磁鐵的磁性增強,指針偏轉的角度更大.
(3)實驗得出:當線圈匝數一定時,通過電磁鐵的電流越大,電磁鐵磁性越強;當通過電磁鐵的電流一定時,電磁鐵線圈的匝數越多,磁性越強. 故答案為:(1)D;(2)變大;變大;(3)電流大小;線圈的匝數.(1)磁鐵具有吸引鐵鈷鎳等物質;
(2)此電路的工作原理是給電磁鐵通電后,通電螺線管吸引指針上的銜鐵A,使指針發生偏轉,移動變阻器的滑片,改變通電螺線管的電流大小,通過指針偏轉角度的大小,反映出磁性的強弱變化;通電螺線管有兩個插頭,通過連接它可以改變螺線管的匝數多少,所以通過此電路可以探究電磁鐵的磁性強弱與電流的大小和線圈匝數的關系.(3)電磁鐵的磁性的影響因素:電流大小、線圈匝數多少、有無鐵芯.有鐵芯時,電流越大,匝數越多,磁性越強.
本題考查影響電磁鐵磁性強弱的因素,能用控制變量法和轉換法探究電磁鐵磁性強弱的影響因素.
16.解:
(1)根據安全用電的原則可知,當燈泡不工作時其兩端應無電,故A是火線、B是零線;
(2)天暗時自動電燈亮說明此時照明電路閉合即銜鐵斷開,由圖可知此時電磁鐵的磁性減弱即電路中的電流變小,根據R=
可知電路中的電阻變大即此時光敏電阻的阻值變大;反之,天亮時光敏電阻的阻值變小,所以他選擇的光敏電阻阻值大小應隨光照強度的增加而減小.
(3)當滑片位于b端時,電路為光敏電阻的簡單電路,電壓表測電源的電壓,由圖可知電源的電壓U=3V;
當滑片位于a端時滑動變阻器與光敏電阻串聯,電壓表測光敏電阻兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由表可知,I=0.1A,U光敏=0.5V,則電路中的總電阻R總=
=
=30Ω,光敏電阻的阻值R光敏===5Ω,滑動變阻器的最大阻值Rab=R總-R光敏=30Ω-5Ω=25Ω.
(4)當滑片位于b端時,電路為光敏電阻的簡單電路,則控制電路部分在這5小時內
4消耗的電能為W=UIt=3V×0.6A×5×3600s=3.24×10J.
4故答案為:(1)A;(2)減小;(3)增強; 5; 25;(4)3.24×10.(1)根據安全用電的原則結合電路圖判斷家庭電路的火線.
(2)天暗時自動點亮說明此時照明電路閉合,由圖可知此時電磁鐵磁性的變化,進一步判斷控制電路電流的變化,根據歐姆定律判斷電路中電阻的變化,即可判斷光敏電阻阻值的變化.
(3)當滑片位于b端時,電路為熱敏電阻的簡單電路,電壓表測電源的電壓,由表可知電源的電壓;當滑片位于a端時滑動變阻器與光敏電阻串聯,電壓表測光敏電阻兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由圖象讀出此時兩表的示數,根據歐姆定律求出電路中的總電阻和光敏電阻的阻值,根據電阻的串聯求出滑動變阻器的最大阻值.(4)根據電能的計算公式計算出控制電路消耗的電能.
本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電磁鐵磁性與電流的關系、安全用電等知識,涉及的知識點較多,關鍵是會分析電路圖結合所學知識進行解決實際問題.
初中物理試卷第11頁,共14頁 17.解:(1)①磁性的強弱是直接看不出來的,由于電磁鐵的磁性強弱不同,吸引的大頭針的數目不同.通過電磁鐵吸引大頭針的多少來認識其磁性強弱,這就是一種轉換法. ②實驗1、2、3的線圈匝數相同,電流增大,吸引的大頭針越多,說明線圈匝數相同時,通過的電磁鐵的電流越大,磁性越強.
③實驗1、4(或2、5)的電流相同,線圈匝數增多,吸引的大頭針越多,電磁鐵磁性增強.
(2)①銅棒ab上下運動,正好和蹄形磁體中磁感線的方向一致,不能做切割磁感線運動,所以不能產生感應電流,電流表的指針就不發生偏轉;
②要使電流表指針發生偏轉,即要讓閉合電路中產生感應電流,就要讓銅棒ab做切割磁感線運動,水平向左、向右,或者斜向上、斜向下都可以切割到磁感線,這種現象就是電磁感應現象,利用它人們發明了發電機; 故答案為:(1)①吸引大頭針個數;②線圈匝數;電流越大;③電磁鐵線圈匝數越多;(2)①不能;向右(向左、斜向上或斜向下);②電磁感應;發電機.
(1)①電磁鐵磁性強弱的影響因素:電流大小、線圈匝數多少、是否有鐵芯.電流越大、匝數越多、有鐵芯電磁鐵的磁性越強.②③用控制變量法和轉換法研究電磁鐵磁性強弱的影響因素.
(2)①什么是電磁感應現象?閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,就會產生感應電流;
②產生感應電流的條件是什么?電路應該是閉合的,并且是部分導體,還要做切割磁感線運動.
本題考查電磁鐵磁性強弱的影響因素、電磁感應現象.如何使用控制變量法和轉換法研究電磁鐵磁性強弱的影響因素.應根據題目給出的條件及所學知識進行分析. 18.解:當水位上升到警戒水位時,浮子使控制電路接通,電磁鐵有磁性,吸引銜鐵,使工作電路接通,燈亮.通過燈亮,來報警. 故報警器用到的物理知識有:(1)浮力;(2)電流的磁效應.
水位的升降導致了控制電路的通斷.由此導致電磁繼電器是否工作. 此題主要考查了電磁繼電器的工作過程.是一種自動控制裝置.
19.解:
(1)由實驗數據可知,光敏電阻的阻值R隨光照度E的增強而減小;(2)白天太陽能電池板將太陽能轉化為電能,儲存在大容量蓄電池內;
光敏電阻的阻值隨光照度增加而減小,由題知,當線圈中的電流I≥30.0mA時(R電阻大于等于20Ω),動觸點D與靜觸點G、H接觸,接通電路,路燈開始工作,由表格數據可知光照度應小于15lx(勒克斯);
(3)為了使照明電路白天斷開,就需要電磁鐵吸引銜鐵,電路中電流大.夜間電磁鐵磁性小,不吸引銜鐵.電路中電流的變化要通過電阻的變化來控制.所以要將光敏電阻與電磁鐵串聯在一起,以此來調節電路中的電流.故設計電路如圖:
初中物理試卷第12頁,共14頁
;
(2)由P=
-3用LED燈消耗電能:W=Pt=6×24×10kW×2h×30=8.64kW?h,-3用日光燈消耗電能:W′=P′t=30×24×10kW×2h×30=43.2kW?h,節約的電能:W′-W=43.2kW?h-8.64kW?h=34.56kW?h. 答:(1)減小;(2)太陽;電;15;(3)見上圖;(4)34.56.(1)分析表格中數據得出光敏電阻的阻值與光照度的關系;(2)太陽能電池板將太陽能轉化為電能;
(3)當線圈A中的電流I≥30.0mA時,動觸點D與靜觸點G、H接觸,接通電路,路燈開始工作,由表格數據可知光照度;
(4)白天充電(動觸點D與靜觸點G、H接觸)、夜晚供電(動觸點D與靜觸點E、F接觸),據此連接電路;
(5)用公式W=Pt分別計算兩種燈消耗的電能進行比較.
本題考查了學生對實驗數據的分析、消耗電能(電功)的計算、實物電路圖的連接,明白電磁繼電器工作的原理和從題干中得出有用的信息是關鍵,考查知識點多,有一定難題.
20.解:
(1)磁浮列車是利用異名磁極相互吸引的原理懸浮在軌道上方的;(2)全程路程s=10236m=10.236km,列車的最低速度:v=100km/h,由v=得,S1線中低速磁浮列車,中間不停靠且以最低速度勻速通過全程的時間:t==≈0.1h=6min;
(3)磁力等于車廂的重力F=G=mg=25000kg×10N/kg=250000N,上升高度h=1cm=0.01m,磁力對該車廂做的功W=Gh=250000N×0.01m=2500J.
(4)由資料可知,中低速磁浮列車的環保特點為節能、噪音小. 故答案為:(1)吸引;(2)6;(3)2500;(4)節能、噪音小.
(1)磁極間相互作用規律:同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引;(2)已知磁懸浮列車運行的路程和最低速度,利用公式t=
計算運行時間;
(3)根據二力平衡的條件可知,磁力等于車廂的重力,根據公式W=Gh可求磁力對該車廂做的功;
(4)中低速磁浮列車具有節能、環保、噪音小、轉彎半徑小,爬坡能力高等特性 本題考查速度公式和做功的計算以及單位的換算,關鍵是公式的應用,知道要求平均速度先求總路程和總時間,知道磁力等于車廂的重力,還要知道做功的條件是有力作用在物體上和物體在力的方向上移動距離.
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