【精品解析】浙教版科学八年级下册第一章第3节 电磁铁的应用同步练习

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名称 【精品解析】浙教版科学八年级下册第一章第3节 电磁铁的应用同步练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2016-04-20 18:27:01

文档简介

浙教版科学八年级下册第一章第3节 电磁铁的应用同步练习
一、单选题
1.下列有关电和磁的描述中,不正确的是(  )
A.电风扇的工作原理是利用电流的磁效应
B.条形磁铁两端的磁感线的分布较密,该处的磁场较强
C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关
D.电视机的屏幕上由于有静电产生,所以容易吸引空气中的灰尘
2.在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是(  )
A.铜棒 B.铅棒 C.铝棒 D.铁棒
3.关于电磁铁,几位同学有下面的一些说法,你认为其中错误的是(  )
A.电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
B.电磁铁中通过的电流越大,它的磁性就越强
C.在电流一定的情况下,外形相同的螺线管线圈匝数越多,它的磁性越强
D.往通电螺线管中插入金属棒就会使通电螺线管的磁性增强
4.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是(  )
A.电流表示数变大,弹簧长度变长
B.电流表示数变大,弹簧长度变短
C.电流表示数变小,弹簧长度变短
D.电流表示数变小,弹簧长度变长
5.如图是一种水位自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识,以下说法中不正确的是(  )
A.不纯净的水是导体
B.水位到达金属块A时,红灯亮
C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D.电磁继电器实质是一种电路开关
6.下列用电器中,没有使用到电磁铁的是(  )
A.电炉 B.电铃 C.电磁继电器 D.电磁选矿机
7.雯晴走到电动扶梯(电梯)前,发现电梯上没有站人时运行较慢,当她站到电梯上时又快了很多.她了解到电梯是由电动机带动运转的,电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示.以下分析合理的是(  )
A.触点3与触点1接触时,电梯运行较快
B.力敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小
C.电梯没有站人时,继电器的电磁铁磁性较强
D.电梯没有站人时,电动机的额定功率较小
8.如图示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是(  )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
C.衔铁没有向下运动
D.电池正、负极接反了
9.如图所示为一种温度自动报警器原理图,它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度计.关于此温度报警器的说法错误的是(  )
A.温度升高至74℃时,电灯亮
B.温度升高至74℃时,电铃响
C.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
D.电磁继电器是一种电路开关
10.法国科学家阿尔贝 费尔和德国彼得 格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,闭合S1、S2后,当滑片P向左滑动的过程中,指示灯明显变亮,则下列说法(  )
A.电磁铁右端为N极
B.滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
11.某同学用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示.在“研究电磁铁”的实验过程中,当S闭合后,下列说法不正确的是(  )
A.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
B.电流相同,匝数多的磁性强
C.B线圈的匝数较多,说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
D.要使电磁铁磁性增强,应将滑动变阻器的滑片P向左移动
12.在“研究电磁铁”的实验中,有一个步骤是:改变电磁铁的接线,使通电线圈的匝数增多,同时调节变阻器的滑片,使电流保持不变,观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化.这一步骤的实验目的是研究电磁铁的磁性(  )
A.跟电流通断的关系 B.跟电流大小的关系
C.跟电流方向的关系 D.跟线圈匝数的关系
13.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力(  )
A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大
C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大
14.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是(  )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和触点B相连
15. 如图所示的实验中,用来探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题
16. 如图所示,电路中Rc为压敏电阻,阻值随所受压力增大而减小,开关S闭合后,螺线管的上端相当于电磁铁的    极,当压力增大时,电磁线的磁性会    .
17.如图所示,要使磁铁M的磁性最强,应将滑动变阻器滑片P移至   端,并将开关S接到位置   .
18.电磁铁有许多优点:其磁性的有无可以通过   来控制;磁性的强弱可以通过   来控制;磁极的性质可以通过   来改变.
19.在生活中电磁铁的应用很广泛,如电铃、电磁起重机等,它的磁性强弱可以通过改变   来实现;根据图中小磁针的受力情况可知电源的右端是   极(填“正”或“负”).
20.新建的居民住宅大多安装了自动空气开关.其原理如图所示,当电路由于电流过大时,电磁铁P的磁性将变   (选填“强”或“弱”),吸引衔铁Q的力变大,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.某周末,文强同学在家开着空调看电视,妈妈打开电饭锅做饭时,家里的自动空气开关“跳闸”.则此时“跳闸”的原因最可能是   .
三、解答题
21.(2021八下·柯桥月考)车辆超载是造成高速公路路面结构损坏的一个重要因素.小明为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,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.
22.如图是防汛报警器的装置图,请用笔画线正确连接电路.当水位上涨时,电路接通,小灯泡发光报警.
23.如图将图电磁铁连入你设计的电路中(在虚线方框内完成),要求:电路能改变电磁铁磁性的强弱; 使小磁针静止时N、S如图(提示:可用器材有滑动变阻器、干电池).
24.将如图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线方框内完成).要求:电路能改变电磁铁磁性的强弱;使小磁针静止时N.S如图(提示:可用器材有滑动变阻器.干电池).
25.如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整.要求:
①小磁针的指向满足如图所示方向;
②滑动变阻器的滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】磁场和磁感线;影响电磁铁磁性强弱的因素;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、电风扇的主要构成是电动机,它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,故A错误;B、磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,条形磁铁两端的磁感线的分布较密,该处的磁场较强,故B正确;C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,即电流越大,匝数越多,其磁性越强,故C正确;D、由于带电体能吸引轻小物体,电视机的屏幕上由于有静电产生,所以容易吸引空气中灰尘,故D正确;故选A
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的;任何磁体的磁极的磁性最强,即该处的磁感线最为稠密;电磁铁的磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;
带电体能吸引轻小物体,这是带电体的基本性质。
2.【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】能够被磁化的物质只有铁、钴、镍等软磁体,从这个角度来进行分析。铁芯是磁性材料,可以利用的磁性材料有钢(硬磁性材料)和铁(软磁性材料),它们在通电螺线管内就会被磁化,铁芯被磁化后,也获得了磁性,产生磁场,使通电螺线管的磁性增强。
【解答】磁化是指原来没有磁性的物体获得磁性的过程。铜、铅和铝都不是磁性材料,不能被磁化。铁、钴、镍等软磁体可以被磁化。铁芯被通电螺线管的磁场磁化后也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。所以ABC错误,D正确。故选D
3.【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁通电时产生磁性,断电时磁性消失,故A正确,不符合题意;B、在其它条件相同时,电流越大,通电螺线管的磁性越强,故B正确,不符合题意;C、电磁铁的磁性取决于线圈的匝数和电流的强弱,在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,它的磁性越强,故C正确,不符合题意;D、通电螺线管的磁性与螺线管内有无铁芯有关。而往通电螺线管中插入金属棒,不一定是铁芯,若是铜棒,就不会使通电螺线管的磁性增强,故D错误,符合题意。故选D
【分析】电磁铁的磁性强弱的影响因素:电流的大小,线圈匝数的多少,有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯磁性越强;
电磁铁的优点:磁性的有无可以由电流的通断来控制,磁性的强弱可以由电流的大小。
4.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两磁铁同名相对,故相互排斥;当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,总电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,在其它条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强,则条形磁铁受向上的磁力增大;条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力,向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等,因重力不变,磁场力增大,故弹簧的弹力减小,故弹簧长度变短。故选B
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极,则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化,进一步判断弹簧长度的变化。
5.【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、纯净的水是绝缘体,不纯净的水一般是导体,故A正确;B、读图可知,当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮;故B正确;C、报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应,而不是热效应,故C错误;D、电磁继电器实质是一种电路开关,由控制电路来控制工作电路的自动开关,故D正确。故选C
【分析】首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。
6.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A、电炉是是利用电流的热效应工作的,电炉工作时,电流通过电热丝做功,消耗电能转化为内能,没有应用电磁铁,故A符合题意;B、电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声.应用了电磁铁,故B不合题意;C、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流的有无来控制另外更大电器的开关,应用了电磁铁,故C不合题意;D、电磁选矿机由电磁铁、螺线管组成,它的作用是通电产生磁性吸引铁矿石,将非铁矿石筛选出来.应用了电磁铁,故D不合题意。
【分析】带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁,电铃中铃锤的敲打、电磁继电器、电磁选矿机的自动控制都是利用电磁铁;只有电炉,是利用电流的热效应工作的。
7.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】ACD、当电梯上没有站人时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使工作电路的电流变小,电动机两端的电压减小,转速变慢,电动机的实际功率变小,但额定功率不变,故A、C、D错误;B、力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化,是由半导体材料制成,受到压力时其阻值变小,故B正确;故选B
【分析】本题中有两个电路,左侧为压敏电阻与电磁铁串联为控制电路,右侧为电动机的工作电路,当衔铁与触点1接触时,R与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻R开路,电动机的电压增大。
8.【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】当开关闭合后,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,打击铃碗,发出声音。此时电路始终接通,电磁铁始终吸引衔铁,衔铁不会回弹,所以钉锤不能再重复打击铃碗。故选B
【分析】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的.不能连续发声,是钉锤不会连续敲击造成的,从此入手分析即可解决此题。
9.【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】AB、温度计内的测温液体是水银,它是导体,当温度升高时,水银柱会上升,直到与温度计上方的金属丝相连,使控制电路接通。当温度升高至74℃时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电铃接入电路,电灯所在的电路断开,出现铃响灯不亮的现象,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;C、液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,故C正确,不符合题意;D、温度上升水银与金属丝接触,控制电路接通,温度下降,水银面与金属丝分离时,控制电路断开,所以水银温度计在电路中的作用相当于一个开关,故D正确,不符合题意。故选A
【分析】要解答本题需掌握:题干中该温度计的最小刻度值为2℃,直接根据液柱(或所指示)的位置即可读出该处的温度值,读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起;
电磁继电器由两部分构成:①低压控制电路,②工作电路;其实质是一个自动控制开关
10.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】A、由安培定则可知,电磁铁左端为N极,故A错误;B、滑片P向右滑动过程中,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性减弱,故B错误;CD、滑片向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,左边电路中的电流增大,根据电磁铁的磁性强弱与电流的关系可知,电磁铁的磁性增强。而指示灯明显变亮,说明右边电路的电流变大了,巨磁电阻的电阻变小了,磁性减弱时,巨磁电阻的电阻变大,故C正确,D错误。故选C
【分析】通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性的变化;根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强弱的关系。
11.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】A、电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强,故A正确;B、在其它条件相同时,匝数多的磁性强,故B正确;C、串联电路处处电流相同,因此通过AB线圈的电流相同,故C错误;D、滑片P向左移动时,电路中的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性会增强,故D正确。故选C
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无,在研究过程中和分析实验结论时,要运用控制变量法。
12.【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强;用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素。
【解答】改变电磁铁的接线,使通电线圈的匝数增多,同时调整变阻器的滑片,使电流保持不变,观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化,这个实验设计是在电流和铁芯一定时,研究的是电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系。故选D
13.【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,与条形磁铁的S极相对,相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因为条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;当滑片逐渐向下移动时,连入电路的电阻逐渐增大,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小,则磁场逐渐变弱,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变小,因条形磁铁受的是平衡力,故摩擦力的大小也会逐渐减小。故选A
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性,由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向;由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化,从而求得磁铁受力大小的变化。
14.【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。故选B
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。
15.【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】解:A、由图可知,异名磁极相互吸引,不符合题意;
B、是闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,是发电机的原理图.不符合题意.
C、由图可知,电流周围存在磁场.是奥斯特实验,不符合题意;
D、电流的大小通过滑动变阻器来改变,在相同条件下,能研究电磁铁磁性与电流大小的关系.符合题意.
故选D.
【分析】A、磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
B、发电机是利用电磁感应原理工作的.
C、奥斯特实验表明电流周围存在磁场.
D、电磁铁的磁性强弱影响因素:电流的大小、线圈匝数的多少、是否有铁芯插入.
16.【答案】S;增强
【知识点】右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】解:当开关S闭合后,电流由上端流入,据安培定则可知,该螺线管的下端是N极,螺线管的上端相当于电磁铁的S极,
阻值随所受压力增大而减小,当压力增大时,电阻Rx阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流增大,电磁铁的磁性会增强;
故答案为:S;增强.
【分析】(1)据安培定则分析即可判断:用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为螺线管N极方向;故由电流的方向结合右手螺旋定则可判出通电螺线管的磁极;
(2)根据压力变化判断电阻阻值如何变化,然后应用欧姆定律判断电路电流如何变化,再判断电磁铁磁性如何变化;
17.【答案】b;c
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】在此实验装置中,要使电磁铁的磁性增强,可增加线圈的匝数,故可以把开关S接到c点,同时也可以增大电流,由欧姆定律可知,在电源电压一定时,减小电阻,即滑片P向b端移动,以减小滑动变阻器接入电路的阻值,增大电路中的电流,从而增强电磁铁的磁性。故答案为:b;c
【分析】要解决此题,需要掌握影响电磁铁磁性强弱的因素,即电流的通断、电流的大小、线圈的匝数有关,利用上述知识结合欧姆定律进行分析即可。
18.【答案】通断电流;电流的强弱;电流的方向
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电磁铁的原理就是利用通电导线周围存在磁场制成的,它的优点是:可以通过通断电流来控制磁性,可以从电流的强弱控制磁性的强弱,还可以通过改变电流的方向来改变磁极的极性。故答案为:通断电流;电流的强弱;电流的方向
【分析】要解答本题需掌握:电磁铁的磁性的有无可以通过电流的通断来控制;磁性的强弱和电流的强弱有关;改变电流的方向可以改变磁极的极性。
19.【答案】线圈匝数(或电流大小);负
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电磁铁的磁性与电流大小、线圈匝数有关,所以它的磁性强弱可以通过改变线圈匝数(或电流大小)来实现;由图知,电磁铁的右端为S极,由右手螺旋定则得线圈中电流方向向上,所以左端为电源的正极,右端为负极。故答案为:线圈匝数(或电流大小);负
【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数、有无铁芯;
根据磁体间的相互作用,判断出电磁铁的N、S极,根据右手螺旋定则判断出线圈中的电流方向,从而确定电源的正负极。
20.【答案】强;总功率过大
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】电磁铁P可以对衔铁Q产生吸引力,也可以释放衔铁。当电流中电流不大时,虽然电磁铁具有磁性,但对衔铁的吸引力比较小,无法使衔铁转动,使电路可以正常工作。当电流中电流过大时,电磁铁的磁性变强,对衔铁的吸引力变大,使衔铁转动,在弹簧的作用下,空气开关断开,保护电路中的用电器不会烧毁。家庭电流中电流过大总共有2个原因:短路和总功率过大。当导线短路时,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大;当用电器总功率过大时,根据公式P=UI,电流会非常大。因为打开了电饭锅导致“跳闸”,故是因总功率过大。故答案为:强;总功率过大
【分析】电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关.有铁芯时,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强;当线圈匝数不变,铁芯不变时,电磁铁中电流增大到一定值时,磁性增强能把衔铁Q吸引过来,闸刀开关被弹簧拉起,电路断开,起到保护作用;家庭电路中电流过大的原因有两种,一是用电器短路,二是用电器总功率过大。
21.【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】分析图可知,压力传感器、电磁铁、电源组成控制电路;信号灯、电源、触点开关组成工作电路.
【分析】这是一个电磁继电器的工作原理图,左侧与电磁铁连接的为控制电路,右侧与信号灯连接的为工作电路,再找准接线柱,分别连成闭合电路再进行检查即可.
22.【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】
由图分析可知:当水位上升到一定位置时,浮子A就会将竹片圆筒B顶起,使开关K闭合,控制电路被接通.电磁铁产生磁性,衔铁被吸引,使触点开关闭合,工作电路被接通.小灯泡就能发光报警.如图所示:
【分析】水位上涨后闭合K,电磁继电器通电,线圈有电流,产生电磁效应,衔铁被吸引向下,从而带动衔铁的动触点与静触点吸合,使灯泡发光起到报警作用.
23.【答案】如图
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】要改变电磁铁磁性的强弱可以改变线圈中的电流大小,通过串联一个滑动变阻器.根据图中小磁针的N.S极指向,由于同名磁极相互排斥,可知电磁铁的左端为S极,右端为N极,由安培定则可以判定,电流要从电磁铁的左端流入,右端流出.故设计电路如下:
【分析】电磁铁磁性的强弱,从决定电磁铁磁性强弱的因素电流大小.线圈匝数.有无铁芯这几方面去考虑.
24.【答案】
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与电流的大小.线圈的匝数有关,本题中只要串联一个变阻器,改变电路的电流可改变磁性,再根据安培定则可判断出电源的正负极.
故答案为:如下图.
【分析】(1)电磁铁的磁性强弱跟电流大小.匝数多少.是否有铁芯插入有关.(2)安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是螺线管的N极.
25.【答案】
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】①小磁针静止如图所示,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可得出螺线管的右端是S极,左端是N极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出.
②电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱.如图.
【分析】(1)根据磁极的作用规律判断螺线管的磁极;根据安培定则判断电流方向.(2)在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.在电流一定时,匝数越少,磁性越弱.
1 / 1浙教版科学八年级下册第一章第3节 电磁铁的应用同步练习
一、单选题
1.下列有关电和磁的描述中,不正确的是(  )
A.电风扇的工作原理是利用电流的磁效应
B.条形磁铁两端的磁感线的分布较密,该处的磁场较强
C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关
D.电视机的屏幕上由于有静电产生,所以容易吸引空气中的灰尘
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线;影响电磁铁磁性强弱的因素;直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A、电风扇的主要构成是电动机,它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的,故A错误;B、磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,条形磁铁两端的磁感线的分布较密,该处的磁场较强,故B正确;C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关,即电流越大,匝数越多,其磁性越强,故C正确;D、由于带电体能吸引轻小物体,电视机的屏幕上由于有静电产生,所以容易吸引空气中灰尘,故D正确;故选A
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的;任何磁体的磁极的磁性最强,即该处的磁感线最为稠密;电磁铁的磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;
带电体能吸引轻小物体,这是带电体的基本性质。
2.在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是(  )
A.铜棒 B.铅棒 C.铝棒 D.铁棒
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】能够被磁化的物质只有铁、钴、镍等软磁体,从这个角度来进行分析。铁芯是磁性材料,可以利用的磁性材料有钢(硬磁性材料)和铁(软磁性材料),它们在通电螺线管内就会被磁化,铁芯被磁化后,也获得了磁性,产生磁场,使通电螺线管的磁性增强。
【解答】磁化是指原来没有磁性的物体获得磁性的过程。铜、铅和铝都不是磁性材料,不能被磁化。铁、钴、镍等软磁体可以被磁化。铁芯被通电螺线管的磁场磁化后也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。所以ABC错误,D正确。故选D
3.关于电磁铁,几位同学有下面的一些说法,你认为其中错误的是(  )
A.电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
B.电磁铁中通过的电流越大,它的磁性就越强
C.在电流一定的情况下,外形相同的螺线管线圈匝数越多,它的磁性越强
D.往通电螺线管中插入金属棒就会使通电螺线管的磁性增强
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁通电时产生磁性,断电时磁性消失,故A正确,不符合题意;B、在其它条件相同时,电流越大,通电螺线管的磁性越强,故B正确,不符合题意;C、电磁铁的磁性取决于线圈的匝数和电流的强弱,在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,它的磁性越强,故C正确,不符合题意;D、通电螺线管的磁性与螺线管内有无铁芯有关。而往通电螺线管中插入金属棒,不一定是铁芯,若是铜棒,就不会使通电螺线管的磁性增强,故D错误,符合题意。故选D
【分析】电磁铁的磁性强弱的影响因素:电流的大小,线圈匝数的多少,有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯磁性越强;
电磁铁的优点:磁性的有无可以由电流的通断来控制,磁性的强弱可以由电流的大小。
4.如图所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是(  )
A.电流表示数变大,弹簧长度变长
B.电流表示数变大,弹簧长度变短
C.电流表示数变小,弹簧长度变短
D.电流表示数变小,弹簧长度变长
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电流由下方流入,则由右手螺旋定则可知,螺线管上端为N极;由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两磁铁同名相对,故相互排斥;当滑片P从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,总电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,在其它条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强,则条形磁铁受向上的磁力增大;条形磁铁受重力、拉力及向上的磁场力,向下的重力与向上的弹簧的弹力及磁场力之和相等,因重力不变,磁场力增大,故弹簧的弹力减小,故弹簧长度变短。故选B
【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极,则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和电磁铁磁性的变化,进一步判断弹簧长度的变化。
5.如图是一种水位自动报警器的原理图,它运用了许多物理知识,以下说法中不正确的是(  )
A.不纯净的水是导体
B.水位到达金属块A时,红灯亮
C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D.电磁继电器实质是一种电路开关
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、纯净的水是绝缘体,不纯净的水一般是导体,故A正确;B、读图可知,当水位到达A时电路接通,电磁继电器有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮;故B正确;C、报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应,而不是热效应,故C错误;D、电磁继电器实质是一种电路开关,由控制电路来控制工作电路的自动开关,故D正确。故选C
【分析】首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,吸引衔铁向下,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。
6.下列用电器中,没有使用到电磁铁的是(  )
A.电炉 B.电铃 C.电磁继电器 D.电磁选矿机
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A、电炉是是利用电流的热效应工作的,电炉工作时,电流通过电热丝做功,消耗电能转化为内能,没有应用电磁铁,故A符合题意;B、电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声.应用了电磁铁,故B不合题意;C、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流的有无来控制另外更大电器的开关,应用了电磁铁,故C不合题意;D、电磁选矿机由电磁铁、螺线管组成,它的作用是通电产生磁性吸引铁矿石,将非铁矿石筛选出来.应用了电磁铁,故D不合题意。
【分析】带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁,电铃中铃锤的敲打、电磁继电器、电磁选矿机的自动控制都是利用电磁铁;只有电炉,是利用电流的热效应工作的。
7.雯晴走到电动扶梯(电梯)前,发现电梯上没有站人时运行较慢,当她站到电梯上时又快了很多.她了解到电梯是由电动机带动运转的,电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示.以下分析合理的是(  )
A.触点3与触点1接触时,电梯运行较快
B.力敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小
C.电梯没有站人时,继电器的电磁铁磁性较强
D.电梯没有站人时,电动机的额定功率较小
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】ACD、当电梯上没有站人时,对力敏电阻的压力变小,力敏电阻的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,达到一定程度,衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起,使3与1接触,电动机和电阻R串联,使工作电路的电流变小,电动机两端的电压减小,转速变慢,电动机的实际功率变小,但额定功率不变,故A、C、D错误;B、力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化,是由半导体材料制成,受到压力时其阻值变小,故B正确;故选B
【分析】本题中有两个电路,左侧为压敏电阻与电磁铁串联为控制电路,右侧为电动机的工作电路,当衔铁与触点1接触时,R与电机串联,当衔铁与触点2接触时,电阻R开路,电动机的电压增大。
8.如图示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,原因是(  )
A.电磁铁始终没有磁性
B.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
C.衔铁没有向下运动
D.电池正、负极接反了
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】当开关闭合后,电路中有电流,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被吸下的同时,打击铃碗,发出声音。此时电路始终接通,电磁铁始终吸引衔铁,衔铁不会回弹,所以钉锤不能再重复打击铃碗。故选B
【分析】电铃发出声音是受到钉锤的敲击而产生的.不能连续发声,是钉锤不会连续敲击造成的,从此入手分析即可解决此题。
9.如图所示为一种温度自动报警器原理图,它的核心部件是一支顶端封有一段金属丝的水银温度计.关于此温度报警器的说法错误的是(  )
A.温度升高至74℃时,电灯亮
B.温度升高至74℃时,电铃响
C.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
D.电磁继电器是一种电路开关
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】AB、温度计内的测温液体是水银,它是导体,当温度升高时,水银柱会上升,直到与温度计上方的金属丝相连,使控制电路接通。当温度升高至74℃时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电铃接入电路,电灯所在的电路断开,出现铃响灯不亮的现象,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;C、液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,故C正确,不符合题意;D、温度上升水银与金属丝接触,控制电路接通,温度下降,水银面与金属丝分离时,控制电路断开,所以水银温度计在电路中的作用相当于一个开关,故D正确,不符合题意。故选A
【分析】要解答本题需掌握:题干中该温度计的最小刻度值为2℃,直接根据液柱(或所指示)的位置即可读出该处的温度值,读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起;
电磁继电器由两部分构成:①低压控制电路,②工作电路;其实质是一个自动控制开关
10.法国科学家阿尔贝 费尔和德国彼得 格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,闭合S1、S2后,当滑片P向左滑动的过程中,指示灯明显变亮,则下列说法(  )
A.电磁铁右端为N极
B.滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】A、由安培定则可知,电磁铁左端为N极,故A错误;B、滑片P向右滑动过程中,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性减弱,故B错误;CD、滑片向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,左边电路中的电流增大,根据电磁铁的磁性强弱与电流的关系可知,电磁铁的磁性增强。而指示灯明显变亮,说明右边电路的电流变大了,巨磁电阻的电阻变小了,磁性减弱时,巨磁电阻的电阻变大,故C正确,D错误。故选C
【分析】通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时,其磁性的变化;根据灯泡的亮度变化,能够确定电路中电流的变化,进而知道巨磁电阻的阻值与磁场强弱的关系。
11.某同学用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示.在“研究电磁铁”的实验过程中,当S闭合后,下列说法不正确的是(  )
A.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
B.电流相同,匝数多的磁性强
C.B线圈的匝数较多,说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
D.要使电磁铁磁性增强,应将滑动变阻器的滑片P向左移动
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】A、电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强,故A正确;B、在其它条件相同时,匝数多的磁性强,故B正确;C、串联电路处处电流相同,因此通过AB线圈的电流相同,故C错误;D、滑片P向左移动时,电路中的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性会增强,故D正确。故选C
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无,在研究过程中和分析实验结论时,要运用控制变量法。
12.在“研究电磁铁”的实验中,有一个步骤是:改变电磁铁的接线,使通电线圈的匝数增多,同时调节变阻器的滑片,使电流保持不变,观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化.这一步骤的实验目的是研究电磁铁的磁性(  )
A.跟电流通断的关系 B.跟电流大小的关系
C.跟电流方向的关系 D.跟线圈匝数的关系
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强;用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素。
【解答】改变电磁铁的接线,使通电线圈的匝数增多,同时调整变阻器的滑片,使电流保持不变,观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化,这个实验设计是在电流和铁芯一定时,研究的是电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系。故选D
13.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置,且左端固定,当开关S闭合,电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向下移动时,条形磁铁始终保持静止,则在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力(  )
A.方向向右,逐渐减小 B.方向向右,逐渐增大
C.方向向左,逐渐减小 D.方向向左,逐渐增大
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,与条形磁铁的S极相对,相互吸引,则条形磁铁受到电磁铁向左的吸引力,因为条形磁铁始终保持静止,所以它受到的吸引力和桌面对它的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以条形磁铁受到的摩擦力的方向是向右的;当滑片逐渐向下移动时,连入电路的电阻逐渐增大,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变小,则磁场逐渐变弱,条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变小,因条形磁铁受的是平衡力,故摩擦力的大小也会逐渐减小。故选A
【分析】由安培定则可判断电磁铁的极性,由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向;由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化,从而求得磁铁受力大小的变化。
14.如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,工作原理是:外部电路为220V交流电,当其正常时,两盏标有“6V”灯泡不发光;外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光.对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是(  )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧具有弹性势能
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和触点B相连
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;B、电磁铁通电时,弹簧发生形变,具有弹性势能,故B正确;C、当电路断开时,电磁铁没有磁性,故C错误;D、C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。故选B
【分析】根据题意,两盏标有“6V”的灯泡是连在6V的电源上的,因此,为了保证其正常工作,应将两灯泡并联.又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。
15. 如图所示的实验中,用来探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】解:A、由图可知,异名磁极相互吸引,不符合题意;
B、是闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动,是发电机的原理图.不符合题意.
C、由图可知,电流周围存在磁场.是奥斯特实验,不符合题意;
D、电流的大小通过滑动变阻器来改变,在相同条件下,能研究电磁铁磁性与电流大小的关系.符合题意.
故选D.
【分析】A、磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
B、发电机是利用电磁感应原理工作的.
C、奥斯特实验表明电流周围存在磁场.
D、电磁铁的磁性强弱影响因素:电流的大小、线圈匝数的多少、是否有铁芯插入.
二、填空题
16. 如图所示,电路中Rc为压敏电阻,阻值随所受压力增大而减小,开关S闭合后,螺线管的上端相当于电磁铁的    极,当压力增大时,电磁线的磁性会    .
【答案】S;增强
【知识点】右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】解:当开关S闭合后,电流由上端流入,据安培定则可知,该螺线管的下端是N极,螺线管的上端相当于电磁铁的S极,
阻值随所受压力增大而减小,当压力增大时,电阻Rx阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流增大,电磁铁的磁性会增强;
故答案为:S;增强.
【分析】(1)据安培定则分析即可判断:用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为螺线管N极方向;故由电流的方向结合右手螺旋定则可判出通电螺线管的磁极;
(2)根据压力变化判断电阻阻值如何变化,然后应用欧姆定律判断电路电流如何变化,再判断电磁铁磁性如何变化;
17.如图所示,要使磁铁M的磁性最强,应将滑动变阻器滑片P移至   端,并将开关S接到位置   .
【答案】b;c
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】在此实验装置中,要使电磁铁的磁性增强,可增加线圈的匝数,故可以把开关S接到c点,同时也可以增大电流,由欧姆定律可知,在电源电压一定时,减小电阻,即滑片P向b端移动,以减小滑动变阻器接入电路的阻值,增大电路中的电流,从而增强电磁铁的磁性。故答案为:b;c
【分析】要解决此题,需要掌握影响电磁铁磁性强弱的因素,即电流的通断、电流的大小、线圈的匝数有关,利用上述知识结合欧姆定律进行分析即可。
18.电磁铁有许多优点:其磁性的有无可以通过   来控制;磁性的强弱可以通过   来控制;磁极的性质可以通过   来改变.
【答案】通断电流;电流的强弱;电流的方向
【知识点】电磁铁的构造和原理;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电磁铁的原理就是利用通电导线周围存在磁场制成的,它的优点是:可以通过通断电流来控制磁性,可以从电流的强弱控制磁性的强弱,还可以通过改变电流的方向来改变磁极的极性。故答案为:通断电流;电流的强弱;电流的方向
【分析】要解答本题需掌握:电磁铁的磁性的有无可以通过电流的通断来控制;磁性的强弱和电流的强弱有关;改变电流的方向可以改变磁极的极性。
19.在生活中电磁铁的应用很广泛,如电铃、电磁起重机等,它的磁性强弱可以通过改变   来实现;根据图中小磁针的受力情况可知电源的右端是   极(填“正”或“负”).
【答案】线圈匝数(或电流大小);负
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【解答】电磁铁的磁性与电流大小、线圈匝数有关,所以它的磁性强弱可以通过改变线圈匝数(或电流大小)来实现;由图知,电磁铁的右端为S极,由右手螺旋定则得线圈中电流方向向上,所以左端为电源的正极,右端为负极。故答案为:线圈匝数(或电流大小);负
【分析】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数、有无铁芯;
根据磁体间的相互作用,判断出电磁铁的N、S极,根据右手螺旋定则判断出线圈中的电流方向,从而确定电源的正负极。
20.新建的居民住宅大多安装了自动空气开关.其原理如图所示,当电路由于电流过大时,电磁铁P的磁性将变   (选填“强”或“弱”),吸引衔铁Q的力变大,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.某周末,文强同学在家开着空调看电视,妈妈打开电饭锅做饭时,家里的自动空气开关“跳闸”.则此时“跳闸”的原因最可能是   .
【答案】强;总功率过大
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】电磁铁P可以对衔铁Q产生吸引力,也可以释放衔铁。当电流中电流不大时,虽然电磁铁具有磁性,但对衔铁的吸引力比较小,无法使衔铁转动,使电路可以正常工作。当电流中电流过大时,电磁铁的磁性变强,对衔铁的吸引力变大,使衔铁转动,在弹簧的作用下,空气开关断开,保护电路中的用电器不会烧毁。家庭电流中电流过大总共有2个原因:短路和总功率过大。当导线短路时,电流直接通过导线,由于导线电阻很小,导致电流过大;当用电器总功率过大时,根据公式P=UI,电流会非常大。因为打开了电饭锅导致“跳闸”,故是因总功率过大。故答案为:强;总功率过大
【分析】电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关.有铁芯时,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强;当线圈匝数不变,铁芯不变时,电磁铁中电流增大到一定值时,磁性增强能把衔铁Q吸引过来,闸刀开关被弹簧拉起,电路断开,起到保护作用;家庭电路中电流过大的原因有两种,一是用电器短路,二是用电器总功率过大。
三、解答题
21.(2021八下·柯桥月考)车辆超载是造成高速公路路面结构损坏的一个重要因素.小明为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,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.
【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】分析图可知,压力传感器、电磁铁、电源组成控制电路;信号灯、电源、触点开关组成工作电路.
【分析】这是一个电磁继电器的工作原理图,左侧与电磁铁连接的为控制电路,右侧与信号灯连接的为工作电路,再找准接线柱,分别连成闭合电路再进行检查即可.
22.如图是防汛报警器的装置图,请用笔画线正确连接电路.当水位上涨时,电路接通,小灯泡发光报警.
【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】
由图分析可知:当水位上升到一定位置时,浮子A就会将竹片圆筒B顶起,使开关K闭合,控制电路被接通.电磁铁产生磁性,衔铁被吸引,使触点开关闭合,工作电路被接通.小灯泡就能发光报警.如图所示:
【分析】水位上涨后闭合K,电磁继电器通电,线圈有电流,产生电磁效应,衔铁被吸引向下,从而带动衔铁的动触点与静触点吸合,使灯泡发光起到报警作用.
23.如图将图电磁铁连入你设计的电路中(在虚线方框内完成),要求:电路能改变电磁铁磁性的强弱; 使小磁针静止时N、S如图(提示:可用器材有滑动变阻器、干电池).
【答案】如图
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】要改变电磁铁磁性的强弱可以改变线圈中的电流大小,通过串联一个滑动变阻器.根据图中小磁针的N.S极指向,由于同名磁极相互排斥,可知电磁铁的左端为S极,右端为N极,由安培定则可以判定,电流要从电磁铁的左端流入,右端流出.故设计电路如下:
【分析】电磁铁磁性的强弱,从决定电磁铁磁性强弱的因素电流大小.线圈匝数.有无铁芯这几方面去考虑.
24.将如图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线方框内完成).要求:电路能改变电磁铁磁性的强弱;使小磁针静止时N.S如图(提示:可用器材有滑动变阻器.干电池).
【答案】
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与电流的大小.线圈的匝数有关,本题中只要串联一个变阻器,改变电路的电流可改变磁性,再根据安培定则可判断出电源的正负极.
故答案为:如下图.
【分析】(1)电磁铁的磁性强弱跟电流大小.匝数多少.是否有铁芯插入有关.(2)安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是螺线管的N极.
25.如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整.要求:
①小磁针的指向满足如图所示方向;
②滑动变阻器的滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改.
【答案】
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】①小磁针静止如图所示,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可得出螺线管的右端是S极,左端是N极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出.
②电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱.如图.
【分析】(1)根据磁极的作用规律判断螺线管的磁极;根据安培定则判断电流方向.(2)在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.在电流一定时,匝数越少,磁性越弱.
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