第2课时 电磁铁及其应用
知识点 1 研究影响电磁铁磁性强弱的因素
1.在“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过观察电磁铁 的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同。
(2)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 (填“增加”或“减少”),说明电流越 ,电磁铁的磁性越强。
(3)根据图示的情景可知, (填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,外形相同的电磁铁, ,电磁铁的磁性越强。
2.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路。下列相关说法中不正确的是 ( )
A.电磁铁A、B上方都是N极
B.通过电磁铁A和B的电流相等
C.电磁铁B的磁性强于电磁铁A的磁性
D.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱 3.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体
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
知识点 2 电磁继电器
4.如图所示, A是电磁铁,B是衔铁,C是弹簧,D是动触点,E是静触点。电磁继电器工作电路由 压控制电路和 压工作电路组成。控制电路由电磁铁A、衔铁B、低压电源U1和开关组成;工作电路由小灯泡L、电源U2和相当于开关的静触点E、动触点D组成。闭合开关S,衔铁被电磁铁吸下来,动触点与静触点接触,使D、E间连通,小灯泡L
(填“亮”或“不亮”)。断开开关S,电磁铁失去磁性,衔铁在弹簧的拉力作用下回到原来的位置,动触点与静触点分开,工作电路被切断,小灯泡L (填“亮”或“不亮”)。
5.在昼夜明灯的地下停车场,驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图所示是小吴设计的自动控制电路图,将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央,红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮,当车位已停车时红灯亮,则图中L1、L2 ( )
A.都是红灯 B.都是绿灯
C.分别是红灯、绿灯 D.分别是绿灯、红灯
6.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关S闭合后,当滑片P从a端向b端滑动时,会出现的现象是 ( )
A.电流表示数变小,弹簧长度变短 B.电流表示数变小,弹簧长度变长
C.电流表示数变大,弹簧长度变长 D.电流表示数变大,弹簧长度变短
7.一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与其正对(如图所示)。下列叙述中正确的是( )
A.闭合开关后,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端移动时,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端移动过程中,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
8.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在恒力F作用下沿水平地面向右做直线运动,在铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中,若滑动变阻器的滑片逐渐向上滑动,则 ( )
A.电磁铁上端为S极 B.铁块运动过程中,电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块做匀速运动 D.铁块对地面的压强逐渐增大
9.(2019绍兴)图是小敏设计的汽车尾气中一氧化碳排放量的检测电路图。当一氧化碳浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。下列说法中正确的是 ( )
A.电铃应接在A和C之间
B.一氧化碳浓度升高时,电磁铁的磁性减弱
C.用久后,电源电压U1会减小,报警时一氧化碳的浓度比设定值高
D.为使该检测电路在一氧化碳浓度更低时报警,可将控制电路R的滑片向下移
10.车辆超载是造成高速公路路面结构损坏的一个重要因素。小明为某大桥设计了一个车辆超载的报警装置,当路面压力达到设定值时,压力传感器就接通电路。要求车辆超重时,信号灯就发光。请你在图中为他连接好电路。
自|我|提|升
11.(2020·宁波)如图所示的电路,a、b处接电动机或指示灯。当低压控制电路断开时,指示灯亮;当低压控制电路闭合时,电动机工作。则a处接的是 。
答案
1.(1)吸引大头针数目
(2)增加 大
(3)乙 线圈匝数越多
2.A
3.D
4.低 高 亮 不亮
5.D
6.D
7.C
8.A
9.C
10.如图所示
11.指示灯2 电流的磁效应
第1课时 直线电流和通电螺线管的磁场
知识点 1 探究奥斯特实验
1.如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行,接通电路后,观察到小磁针偏转。
(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在 。
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明 。
(3)实验中小磁针的作用是 。
(4)实验中用到的一种科学研究方法是 。
A.类比法 B.转换法
C.控制变量法 D.等效替代法
2.当通过如图所示方向的电流时,小磁针的S极将向纸外偏转,若改变电流方向,图中的小磁针转向为 ( )
A.小磁针N极将向纸外偏转
B.小磁针S极将向纸外偏转
C.小磁针N极指向不变
D.小磁针N极可能向纸内偏转,也可能向纸外偏转
知识点 2 直线电流的磁场
3.小明探究通电直导线周围的磁场分布情况,找来小磁针、铁屑、有机玻璃板等,做了如图甲所示的实验。先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给直导线通电,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,接下来的操作是 ,该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力作用下动起来,说明力能 。在玻璃板上放上小磁针,观察实验结果,发现直导线周围的磁场是以 为中心的一系列同心圆。同时他找到了判断直导线周围磁场的方法:用右手握住直导线,大拇指指向直导线中电流的方向,则弯曲的四指所指方向为 方向。请你用小明的方法判断图乙中小磁针的N极转向 ;图丙中小磁针的N极转向 。(后两空均填“纸内”或“纸外”)
知识点 3 通电螺线管的磁场
4.小军利用如图所示的装置来探究通电螺线管外部磁场的方向,请根据实验要求回答下列问题:
(1)实验时,他选用小磁针的目的是 。
(2)实验过程中,他将电池的正、负极位置对调接入电路中,此操作的目的是研究 与 是否有关。
图
5.如图所示,请根据通电螺线管的N、S极判断:(1)磁感线的方向并标在虚线上;(2)电源的“+”“-”极并标在括号内。
6.如图所示为条形磁铁和电磁铁的磁场分布情况,则甲、乙、丙、丁的极性依次是( )
A.S、N、S、S B.N、N、S、N
C.S、S、N、N D.N、S、N、N
7.如图所示,木质小船模型漂浮在静止的水面上,船上安装了一只电磁铁,船头A指向东,若接通开关S,则小船将会在水平面内自由转动,当小船再次处于静止状态时,船头A指向 ( )
A.东方 B.南方 C.西方 D.北方
8.爱因斯坦曾说,在一个现代物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。如图所示的磁场与实际不相符的是 ( )
9.如图所示,闭合开关使螺线管通电,A螺线管的上端相当于磁体的 极,可以观察到左边的弹簧 ,右边的弹簧 。(后两空均填“伸长”“不变”或“缩短”)
10.如图所示,在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁,闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的“+”“-”极。
11.在探究通电螺线管外部磁场的实验中,采用了如图甲所示的实验装置。
(1)当闭合开关S后,小磁针 (填“会”或“不会”)发生偏转,说明通电螺线管与小磁针之间是通过 发生力的作用的。
(2)用铁屑来做实验,得到了如图乙所示的情景,通电螺线管外部的磁场与 磁铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线 (填“是”或“不是”)真实存在的。
(3)闭合开关S,通电螺线管周围小磁针的N极指向如图丙所示,由图可知:在通电螺线管外部,磁感线是从 极发出,最后回到 极的。
(4)为了研究通电螺线管的磁极性质,老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验,得到了如图所示的四种情况。该实验说明:当绕线方式相同时,通电螺线管的磁极极性只与它的 有关。
答案
1.(1)磁场
(2)电流周围的磁场方向与电流方向有关
(3)检测磁场的存在并显示磁场的方向
(4)B
2.A
3.轻敲玻璃板 改变物体的运动状态 电流
磁场 纸外 纸内
4.(1)显示磁场方向
(2)通电螺线管外部磁场方向 电流方向
5.如图所示
6.A
7.D
8.C
9.N 伸长 缩短
10.如图所示
11.(1)会 磁场
(2)条形 不是
(3)N S
(4)电流方向
