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1、第3节 电磁铁的应用【学问点】 一、电磁铁电磁铁是利用电流的磁效应，使软铁具有磁性的装置。将软铁棒插入一螺形线圈内部， 则当线圈通有电流时，线圈内部的磁场使软铁棒磁化成磁铁；当电流切断时，则线圈及软铁 棒的磁性随着消逝。软铁棒磁化后所产生的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度 大大增加，故电磁铁的磁力大于自然磁铁。特点：1可以通过电流的通断，来把握其磁性的有无（2） 可以通过转变电流的方向，来转变其磁极的极性（3） 可以通过转变电流的大小或线圈匝数的多少来转变其磁性的强弱二、电磁铁的应用1. 电铃工作原理：电路闭合，电磁铁具有磁性，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
2、，同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。上述过程不断重复，电铃发出了持续的铃声。2. 电磁选矿机和电磁起重机（1） 电磁选矿机的工作原理：不同的矿物质具有不同的磁性，用可以旋转的圆形电磁 铁吸引这些矿物质，由于它们受到的磁力不同，从而可以把不同磁性的矿物质分开。（2） 电磁起重机的工作原理：把电磁铁放在被起重的含铁质的物体上，接通电流，电 磁铁产生磁性，把铁质物体吸起，放下时，只要断开电源即可。3. 电磁继电器电磁继电器是由电磁铁把握的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来把握高电压和强电流，还可以实现远距离操纵和自动把握。4. 磁悬浮列车磁悬浮列车就是利用列车轨道上的强
3、电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的排斥作用力而 把列车悬浮起来，使列车与轧道没有接触，没有摩擦。磁悬浮列车的阻力很小，因此运动速度很大。5. 信息的磁记录我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的。录音磁带的一面涂有一层磁粉，每一个磁粉粒就是一个小磁体。当录音机通电时，磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录音过程中声音的电信号就是通过磁化的方法记录在磁带上。放音时，当磁带通过放音磁头时，磁带上磁粉的磁场按原来记录的规律变化，使通过磁头的电流随磁场的变化而变化，电流通过喇叭，记录的声音就复原了。计算机的软盘与硬盘也是通过磁化的方法来记录信息的。【例题讲解】例 1 如图 8 所示，是一种水位自动报警器的原理图。
4、当水位到达金属块A 时，把握电路接通，这时电磁铁的上端是极，灯填“L ”或“L ”发光。12思路分析：图 8 所示把握工作电路的开关是由水位的升降把握的。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L 中有电流通过，这时2灯 L 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2离开电磁铁，灯 L 中有电流通过，这时灯 L 亮。由电磁铁线圈的电流方向，利用安培定则11可以判定电磁铁的下端是N 极，上端是S 极。答案：SL2例 2 当线圈中通过如图 9 所示的电流时，扬声器的线圈向左运动，并带动锥形纸盆一起向左运动。当通过扬声器的线
5、圈的电流方向转变时，锥形纸盆将向运动。思路分析：此题帮助同学们稳固扬声器的工作原理。永磁体的磁场方向是不变的，当转变线圈中的电流方向时，通电线圈在磁场中受力运动的方向就会转变，与线圈固定在一起的锥形纸盆的运动方向也随之转变。答案：右一、电磁铁1. 定义：内部插有的通电螺线管叫做电磁铁。2. 工作原理：电磁铁是依据电流的效应和通电螺线管中插入后磁性增加的原理工作的。3. 电磁铁磁性的强弱由和螺线管来打算。4. 应用：电磁铁在电磁起重机、电铃、电报机、发电机、电动机和自动把握上都有应用。二、电铃1. 主要构成：电磁铁、弹簧片、衔铁、螺钉、铃铛等。2. 工作原理：如下图，电路闭合时，电磁铁具有强磁性
6、，吸引 ，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铃铛发声，同时电路断开，电磁铁失去磁性， 又被弹回，使电路重闭合，如此不断重复，电铃便会发出铃声。三、电磁继电器1. 构造：如下图，电磁继电器的根本组成局部有、衔铁、动触点和静触点等。2. 实质：电磁继电器实质上是由把握的自动开关。3. 工作原理：电磁铁通电时，具有，衔铁，使动触点和静触点接触，工作电路闭合，电磁铁断电时失去，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。电磁继电器的工作电路由、高压电源和电磁继电器的组成；把握电路由电磁继电器的低压电源和开关组成。四、 1. 的主要组成局部是和，它们之间用一对 线相连。2. 话筒的工作原理图甲是话筒的构造示意图。对着话
7、筒说话时，振动膜忽紧忽松地压迫碳粒，使盒内碳 粒发生变化，流过碳粒的就相应地发生变化，形成随声音变化的信号。3听筒的工作原理图乙是听筒的构造示意图。当传入听筒的电流流过线圈时，由于电流的变化，电磁铁对薄铁片的力也随着发生变化，从而使薄铁片起来，发出声音。五、信息的磁记录利用磁性材料的磁化，记录语言、音乐、图像、数据等信息，应用广泛。如录像带、磁带、计算机软盘、u 盘、各式银行卡等。一、进一步生疏电磁铁1. 电磁铁的特点(1) 可以通过电流的通断，来把握其磁性的有无。(2) 可以通过转变电流的方向，来转变其磁极的极性。(3) 可以通过转变电流的大小或线圈匝数的多少来把握其磁性的强弱。2电磁铁的应
8、用电磁铁被广泛应用于工业生产和生活中，电磁起重机、电动机、发电机、电磁继电器、电铃、全自动洗衣机的进水、排水阀门、卫生间里感应式冲水器的阀门，都是由电磁铁来把握 的。二、进一步生疏电磁继电器1. 分析电磁继电器工作过程的思路分析电磁继电器的工作过程，首先必需弄清电磁继电器电路由把握电路和工作电路组 成，把握电路一般由低压电源、电磁铁、开关(光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、水银温度计等)组成；工作电路由用电器、动静触点、工作电路电源组成。分析工作过程时，按各活动元件工作的先后挨次说明，可以从把握电路是通是断分析 起，再分析电磁铁是否有磁性，电磁铁是否吸引衔铁，动触点与哪些静触点接触，使哪一局部工作
9、电路接通，哪些用电器工作。2. 应用电磁继电器设计电路在应用电磁继电器设计电路时，一般按下面的步骤进展：(1) 明确设计的要求和对象。(2) 分别对把握电路和工作电路进展设计。对把握电路的设计：把握电路接通(可以是人为接通，也可以是外界条件变化使之自动接通)，衔铁是被电磁铁吸下还是被弹簧拉起。对工作电路的设计：a与衔铁固定在一起的动触点如何动作(是与静触点接通还是断开)； b由于动触点的动作，工作电路是被接通还是被断开； c工作电路接通或断开时，哪些用电器工作，哪些用电器停顿工作。【例】为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线(外表涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕假设干匝，制成简
10、洁的电磁铁，图甲、乙、丙、丁为试验中观看到的四种状况。(1) 当开关闭合后，请在甲图中标出磁体的N 极；(2) 比较图和可知：匝数一样时，电流越大，磁性越强；(3) 由图可知：当电流肯定时，匝数越多，磁性越强。【例】图是小柯探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的试验装置图，把弹簧测力计下吊着的小软铁放在带有铁芯的线圈正上方。(1) 先将试验电路连接完整。(2) 将导线口与接线柱 1 相连，闭合开关后，弹簧测力计示数(如下图)为 N，通电线圈上端应为 极。(3) 试验中觉察：当滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时，弹簧测力计的示数将会 (填“变大”或“变小”)；保持滑片 P 位置不变，当导线n 由与接线柱
11、 1 相连改为与接线柱 2 相连， 闭合开关后，可觉察弹簧测力计的示数将会 (填“变大”或“变小”)。(4) 通过观看图中 可知道电磁铁磁性的强弱。12【例】小明设计了一种“自动限重器”，如下图，该装置由把握电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻 R 和滑动变阻器 R 等。请你用笔画线代替导线将“自动限重器”电路连接完整。【例】某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控。用 如下图带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器，正常状况下绿灯亮，当 温控箱内温度上升到肯定温度时，红灯亮(绿灯熄灭)。请按此要求连接电路(红
12、、绿灯的额定电压一样)1. 电磁继电器中衔铁的材料应当是() A铁B铜C钢D铝2. 常用的用电器或设备中，没有应用电磁铁的是( )A 电磁起重机B 无线 C电熨斗D 电磁选矿机3图是一种火警报警器的原理图。当发生火灾时()A. 绿灯亮，红灯不亮，电铃不响B绿灯亮，红灯亮，电铃响 C绿灯不亮，红灯不亮，电铃不响D绿灯不亮，红灯亮，电铃响4. 在图中，当开关S 闭合后，要使电磁铁磁性增加，可以承受的方法是()A. 滑片P 向左移动B. 滑片P 向右移动C削减电池个数D增加通电时间5. 如下图，将图中的电磁铁连入你设计的电路中在方框内完成，要求： A电路能转变电磁铁磁性的强弱；B. 使小磁针静止时如
13、下图。1. 如下图，A 是弹性片，B 是软铁，C 是小锤，D 是铃铛。当闭合开关后，下面说法正确的选项是()。A. 铃铛会持续响 B铃铛只会响一次C铃铛不会响 D电磁铁左端为N 极2. 如下图，对甲、乙的说法正确的选项是()A. 电路中电流过大时，甲能自动切断电路，而后人工接通；乙能短暂切断电路，能自动接通B. 电路中电流过大时，甲能短暂切断电路，自动接通；乙能自动切断电路，而后人工接通C. 甲、乙均能在电路中电流过大时，自动切断电路，而后人工接通 D甲、乙均能在电路中电流过大时，自动切断电路，而后马上自动接通3. 如下图为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法
14、正确的选项是()A. 温度升至 74时，L1 亮灯报警B. 温度升至 74时，L2 亮灯报警C. 温度升至 78时，L1 亮灯报警D. 温度升至 78时，L2 亮灯报警4. 如下图把握电路中，当开关s 闭合时，工作电路的状况是()A. 灯亮，电动机不转动，电铃响B灯亮，电动机转动，电铃响 C灯不亮，电动机转动，电铃响D灯不亮，电动机不转动，电铃响5. 如图甲所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有 间隙，就制成了一种磁控元件干簧管，以实现自动把握。某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成干簧继电器，用来把握灯泡的亮灭，如图乙所示。干簧继电器在工作中所利用的电磁
15、现象不包括( )。A. 电流的磁效应 B电流的热效应C磁极间相互作用D磁化6. 声音能传递信息，图是两种不同传递声音的方法，甲是依靠 传递声音；乙是依靠 传递声音。7. 如图是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电， 衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内。在关门时，开关是断开的，衔铁在 作用下，合入门扣。8. 以下是我们生疏的小电器：电铃、电饭煲、电熨斗中，属于利用电流热效应工作的是；属于利用电流的磁效应工作的是9. 小明和同学们在参观某水库时，对水库的水位自动报警器很感兴趣，进展了吵闹的争辩 。请你参与他们的争辩，答复
16、以下问题：(1) A、B 都是碳棒，假设水位由甲处升到乙处，碳棒 B 受到水的浮力(填“变大”“变小”或“不变”)。(2) 由于水库中的水是导体，当水位到达乙位置时，“把握电路”接通，电磁铁 c 产生磁性， 吸下衔铁D，此时“工作电路”中灯会发光，发出警示。 10请你按要求改进如下图的“测定油箱内油量的装置”。(1)器材：电磁继电器，假设于导线，假设干电源，假设干触点，红、绿灯泡各1 只。(2)要求：通常状况下，绿灯亮、红灯灭；储油过少时，绿灯灭、红灯亮。(3)请将电路设计填画在原图上(电路元件用电路符号表示，其余元件用示意图表示)。11. 小明的奶奶年事已高，行动不便，为便利护理，小明要制作
17、一个由电磁继电器、干电池和按钮开关组成的“呼叫器”蜂鸣器，如图。请你用笔画线代替导线完成他设计的电路。12. 生活中电梯一旦超载，它会自动报警。图是它的原理图，请你简洁地解释它报警的原理。13. 有一种半导体材料的电阻值随着光照强度的变化而明显转变，用这种材料制作的电阻 称为光敏电阻。物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为E，国际单位为坎德拉(cd)，某光敏电阻的电阻值 R 与光强E 之间的一组试验数据如下表所示试验次数123456光强 E/cd1.02.03.04.05.06.0光敏电阻 R(欧姆)36181297.26(1) 光敏电阻的电阻值 R 随光强E 的增加而。(2) 假设用该光敏电阻制作成如下图的电磁继电器来把握路灯 L，要求当光照减弱肯定光强时，电磁继电器能接通路灯 L，则路灯 L 所在电路的M、N 触点应安装在衔铁的 (填“上方”或“下方”)。