第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点 1 电磁铁
1.内部带铁芯的螺线管叫 ,它的优点很多,其磁性有无可以由 来控制,磁性强弱可以由 来控制,磁极极性可以由 来控制,使用起来很方便。
2.关于电磁铁,几名同学有下面的一些说法,你认为其中不正确的是 ( )
A.电磁铁中的铁芯不可以使用永久磁体
B.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
C.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
D.电磁铁通电后,电流的磁场会将螺线管内的铁芯磁化,从而使磁性增强
知识点 2 电磁铁的磁性
3.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
根据小丽的猜想和如图所示实验,完成下面的填空:
(1)实验中通过观察电磁铁 的不同,来判断它磁性强弱的不同。
(2)通过比较a、b两种情况,可以验证猜想 (填字母)是正确的。
(3)通过比较b和 两种情况,可以验证猜想B是正确的。
(4)通过比较d中两个电磁铁,可以得出结论:在 相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
4.下列用电器中,不属于电磁铁的应用的是 ( )
A.电铃
B.电磁继电器
C.电磁起重机
D.电炉
知识点 3 电磁继电器的结构及原理
5.如图所示是电磁继电器的结构示意图,左边虚线框中甲部分是 电路,右边虚线框中乙部分是 电路;电磁继电器是利用 来控制工作电路的一种开关。它的工作原理是:当控制电路的开关闭合时, 把衔铁吸下来,使B、C两个接线柱所连的触点接通,工作电路闭合;当控制电路的开关断开时,电磁铁失去 , 就把衔铁拉起来,工作电路断开。利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制 、 的工作电路,还可以实现 。
6.在如图所示的自动控制电路中,当控制电路的开关闭合时,工作电路的情况是 ( )
A.灯不亮,电铃响 B.灯不亮,电铃不响
C.灯亮,电铃不响 D.灯亮,电铃响
7.[2021·银川模拟] 如图所示,要使电磁铁下端吸引的大头针数目增多,下列做法正确的是 ( )
A.向右移动滑片P B.减小电源电压
C.减少线圈匝数 D.向左移动滑片P
8.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,图中的水银温度计在制作时,在玻璃管中封入一段金属丝,电源和金属丝相连,当温度达到设定值时,电铃报警。下列说法不正确的是( )
A.电磁铁的工作原理是电流的磁效应
B.温度升高至78 ℃时,电铃报警
C.若将温度计上端的金属丝向下调整,则报警温度会降低
D.电铃工作时,电磁铁a端为N极
9.[2021·泰安] 法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻,在磁场中其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关S1、S2,下列说法中 ( )
①电磁铁左端为S极
②电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端
③将滑片P向b端滑动,电磁铁磁性变强
④将滑片P向a端滑动,指示灯亮度变亮
A.只有①③正确
B.只有①②正确
C.只有②④正确
D.只有②③正确
10.[2020·荆门] 如图所示的电路中,当开关S拨到a后,电磁铁左端为 极,小磁针静止时,B端是 极;当开关S由a拨到b,调节滑动变动器,使电流表的示数仍保持不变,则电磁铁的磁性 (选填“增强”“不变”或“减弱”)。
11.如图所示是直流电铃的工作原理示意图。铃锤与衔铁一端固定,衔铁与弹性片相连,在自然情况下弹性片是和螺钉接触的。接通电源,电磁铁具有 从而吸引衔铁,铃锤敲击铃碗发声,同时弹性片与螺钉 导致断电,此时电磁铁释放衔铁,弹性片又和螺钉 使电路通电,如此往复。
12.如图所示是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关S1、S2,发令指示灯亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁的磁性
(选填“增强”或“减弱”),其上端的 (选填“N”或“S”)极将衔铁吸下,抢跑指示灯 (选填“L1”或“L2”)亮,判定运动员抢跑。
13.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了如图所示的电路。
(1)实验中逐一探究出影响电磁铁磁性强弱的因素是通过 法探究完成的。
(2)图中A、B串联的目的是 。
(3)若让电磁铁B再多吸一些大头针,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)通过图示电路 (选填“能”或“不能”)研究电磁铁磁性强弱跟电流大小的关系。
(5)实验中,大头针的下端都分开的原因是 。
14.图是一种温度自动报警器原理示意图。当环境温度低于设定的警戒温度时,灯亮,电铃不响;当环境温度达到警戒温度值时,灯不亮,电铃响,发出报警信号。①在图中的虚线框内填入相应的电路元件符号并补全电路;②标出通电后螺线管的N极。(电铃符号:)
考|题|展|示
15.[2020·湘潭] 小明设计了一款“智能照明灯”,其电路的原理图如图所示,光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭。电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小。以下说法正确的是 ( )
A.电磁铁的上端为S极
B.当光照强度增强时,控制电路的电流变小
C.当光照强度减弱时,电磁铁的磁性增强
D.灯泡应设计在A和B两接线柱之间
答案
1.电磁铁 通、断电 电流的大小 电流的方向
2.B
3.(1)吸引大头针个数 (2)A (3)c
(4)通电电流和铁芯
4.D
5.控制 工作 电磁铁 电磁铁 磁性 弹簧 高电压 强电流 遥控和生产自动化
6.A 7.D 8.D 9.C
10.N S 减弱 [解析] 伸出右手握住螺线管,四指弯曲指示电流的方向,大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律可知,小磁针的A端是N极,B端为S极;在此实验装置中,将开关S由a换到b,保持电流不变,则减少了线圈的匝数,因此电磁铁的磁性减弱。
11.磁性 分离 接触 12.增强 N L2
13.(1)控制变量
(2)使通过两电磁铁线圈的电流相同
(3)左 (4)能 (5)大头针下端被磁化成同名磁极,而同名磁极相互排斥
14.如图所示
15.D
电磁铁
内部带铁芯的螺线管叫电磁铁,插入铁芯后螺线管的磁性会大大增强,是因为铁芯被磁化后形成的磁场和原有的通电螺线管的磁场叠加在一起,使得磁性大大增强。为了保证螺线管断电后磁性消失,且使电磁铁的N、S极能随电流方向的变化而变化,要求插入螺线管的铁芯必须是软铁,而不能使用磁化后磁性不易消退的钢等材料。