20.3《电磁铁 电磁继电器》课时检测
1.如图所示是某学习小组的同学研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图.
?
(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过 来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可通过观察 来确定.?
(2)下表是该组同学所做实验的记录:
电磁铁线圈匝数/匝
50
100
实验序号
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针数量/枚
5
8
10
7
11
14
?①比较第1、2、3次实验(或第4、5、6次实验),可得出的结论是:电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁线圈中的电流
(填“越大”或“越小”),电磁铁磁性越强;?
②比较第1和第4次实验(或第2和第5次实验或第3和第6次实验),可得出的结论是:电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数
(填“越多”或“越少”),电磁铁磁性越强.?
(3)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出一个问题:当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?你对此的猜想是:?
.?
2.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁.有关电磁铁,下列说法正确的是
( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁起重机中的磁体,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.通电螺线管中插入铁芯后,磁性大大增强,其原因是
( )
A.插入铁芯相当于增加了线圈的匝数
B.铁芯原有的磁性使通电螺线管磁性增加
C.铁芯磁化后的磁场与电流的磁场叠加,互相增强
D.铁芯磁化后的磁场与电流的磁场互相抵消
4.如图所示是某同学自制的电磁铁.下列方法能改变电磁铁外部磁场方向的是
( )
A.减少线圈匝数
B.增大电流
C.抽出铁钉
D.改变电流方向
5.下面是几位同学关于电磁继电器的几种说法,你认为不正确的是( )
A.使用电磁继电器可以直接控制工作电路的通断
B.我们操作时直接控制的是低电压、弱电流电路的通断
C.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种开关
D.电磁继电器是自动控制电路的重要部件
6.如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图.要使电磁铁对衔铁的吸引力变大,以下做法可行的是
( )
A.去掉电磁铁线圈中的铁芯
B.减少电磁铁线圈的匝数
C.增大电源A的电压
D.增大电源B的电压
7.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,水银温度计的玻璃管中封入一段金属丝,电源的两极分别与水银和金属丝相连,当温度达到金属丝下端所指的温度时,电流通过电磁铁的线圈产生 ,吸引衔铁,电铃响起,发出报警信号,电磁铁的a端为 极,若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度将 (填“升高”或“降低”).
?
8.请连接图中的工作电路部分,使控制电路的开关S断开时,甲灯亮,乙灯不亮;S闭合时,乙灯亮,甲灯不亮.
9.如图所示,A是悬挂在弹簧下的铁块,B是螺线管的铁芯,S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多,S接2时连入电路的线圈匝数少),P是滑动变阻器的滑片.要使弹簧的长度变长,可采取的办法是
( )
A.开关S接1不变,滑片P位置不变,抽出铁芯B
B.滑片P位置不变,开关S由1改接到2
C.开关
S接1不变,将滑片P向左移动
D.开关S由1改接到2,将滑片P向右移动
10.[多选]如图所示,条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后,闭合开关S,滑片P向下移动.下列说法正确的是
( )
A.电磁铁的右端为N极
B.滑片P向下移动过程中,电磁铁的磁性变弱
C.滑片P向下移动过程中,条形磁铁所受摩擦力一直不变
D.滑片P向下移动过程中,条形磁铁可能静止,也可能向左运动
11.[多选]人工心脏泵可短时间代替心脏工作,其结构如图所示,线圈AB固定在轻质活塞的柄上,泵室通过单向阀门与血管相通.阀门S1只能向泵室外侧开启,阀门S2只能向泵室内侧开启.人工心脏泵工作时,以下说法正确的是
( )
A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B.线圈AB中应通入方向不变的电流
C.电流从线圈A端流入时,血液流入泵室
D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
12.注重科学探究如图所示是老师设计的一个实验装置,用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱.
?
【制定计划与设计实验】
(1)为了使指针在受磁场力的作用时能绕B点转动,需在A处加装 (填“铜块”“铝块”或“铁块”),加装物体后,为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度,老师在B点转轴处涂抹润滑油,目的是 ,使指针转动更灵活.?
(2)按如图所示连接好电路,闭合开关,调节变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性强弱与 的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与 的关系.?
【进行实验与收集证据】
(3)保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连时,闭合开关后,指针偏转的角度将会
;当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会
.(均填“增大”或“减小”)?
【评估交流】
(4)细心观察的小锋发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,他向老师提出能否让指针向左偏转,老师马上将一块小磁铁换装在A处,且让磁铁的右端为
极,闭合开关后,同学们发现指针果然向左偏转.?
(5)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与哪些因素有关?(只写出一个即可)
.?
答案解析
1.【参考答案】 (1)调节滑动变阻器的滑片位置 电磁铁吸引大头针的多少 (2)①越大 ②越多 (3)电磁铁在通过线圈中的电流和匝数相同时,铁芯越大磁性越强
2.D 【解题思路】 电磁铁的铁芯需用磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,故A错误;电磁铁不是永磁铁,它的磁性的有无跟电流的通断有关,所以电磁起重机中的磁体不能使用永磁铁,故B错误;电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故C错误;电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D正确.
3.C 【解题思路】 通电螺线管中插入铁芯后,之所以磁性会大大增强,是因为铁芯被通电螺线管的磁场磁化,磁化后的铁芯也变成了一个磁体,两个磁场互相叠加,从而使通电螺线管的磁性大大增强.
4.D 【解题思路】 减少线圈匝数,可以减弱电磁铁的磁性,不能改变电磁铁外部磁场方向,A选项不符合题意;增大电流,可以增强电磁铁的磁性,不能改变电磁铁外部磁场方向,B选项不符合题意;抽出铁钉后,原先的电磁铁只剩下螺线管,磁性会减弱,不能改变电磁铁外部磁场方向,C选项不符合题意;改变电流方向,会使电磁铁的磁极发生变化,即能改变电磁铁外部磁场方向,D选项符合题意.
5.A 【解题思路】 使用电磁继电器可以间接控制工作电路的通断.故A错误.我们操作时直接控制的是低电压、弱电流电路的通断,B说法正确.电磁继电器实质是一个利用电磁铁间接控制工作电路的开关,是自动控制电路的重要部件,C、D说法正确.故选A.
6.C 【解题思路】 若去掉电磁铁线圈中的铁芯,电磁铁的磁性将减弱,故A不可行;若减少电磁铁线圈的匝数,电磁铁的磁性减弱,故B不可行;增大电源A的电压,可以增大通过电磁铁的电流,增强电磁铁的磁性,故C可行;增大电源B的电压,不会影响通过电磁铁的电流,不会改变电磁铁的磁性,故D不可行.故选C.
7.【参考答案】 磁性 S 降低
【解题思路】 温度自动报警器的工作原理是:温度升高时,玻璃泡中的水银膨胀,液柱上升,当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,从而使工作电路接通,发出报警信号.由电路可知电磁铁中的电流是从左端流入、右端流出,利用安培定则可以确定,电磁铁的a端为S极,如果将金属丝的下端向下调整,则报警温度会降低.
8.【参考答案】 如图所示.
【解题思路】 当控制电路的开关S断开时,电磁铁没有磁性,衔铁被弹簧拉起,此时甲灯亮,乙灯不亮,所以应该使甲灯所在电路接通,乙灯所在电路断开.当S闭合时,电磁铁有磁性,把衔铁吸下,此时乙灯亮,甲灯不亮,所以应该使乙灯所在电路接通,甲灯所在电路断开.
9.C 【解题思路】 开关S接1不变,滑片P位置不变,抽出铁芯B,则电磁铁的磁性减弱,弹簧变短,故A错误;滑片P位置不变,开关S由1改接到2,接入电路中的线圈匝数变少,电磁铁磁性变弱,弹簧长度变短,故B错误;开关S接1不变,将滑片P向左移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中电流变大,电磁铁磁性变强,弹簧变长,故C正确;开关S由1改接到2,接入电路中线圈匝数变少,将滑片P向右移动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中电流变小,电磁铁磁性变弱,弹簧变短,故D错误.
10.AD 【解题思路】 由题图知,闭合开关S,电流从螺线管右侧流入,根据安培定则可判断,电磁铁的右端为N极,故A正确.滑片P向下移动过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知线圈中电流变大,则电磁铁的磁性变强,故B错误.滑片P向下移动过程中,因为电磁铁的磁性变强,且电磁铁和条形磁铁相对的磁极为异名磁极,所以条形磁铁受到电磁铁的吸引力变大,条形磁铁可能静止,也可能向左运动,故D正确.滑片P向下移动过程中,当条形磁铁静止时,所受静摩擦力和吸引力二力平衡,吸引力增大时,静摩擦力也随着增大;当条形磁铁运动时,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变.所以,条形磁铁所受摩擦力可能增大也可能不变,故C错误.
11.AC 【解题思路】 依题意,在线圈AB中通入方向周期性改变的电流时,线圈的磁极方向发生周期性变化,在其左侧永磁体的作用下,线圈带动活塞沿水平方向做往复运动,使该人工心脏泵“跳动”起来,该人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈AB中所通入的方向周期性改变的电流的频率决定,A正确,B、D错误;当电流从线圈A端流入时,根据安培定则可判断出电磁铁的左端是S极,异名磁极相互吸引,则活塞会在其左侧永磁体的作用下向左运动,泵室内的压强变小,此时S1关闭、S2打开,血液流入泵室,C正确.
12.【参考答案】 (1)铁块 减小摩擦 (2)线圈匝数 电流大小 (3)增大 减小 (4)N (5)铁芯大小(答案合理即可)