【浙教版】2024年春初二下册科学授课课件2电磁铁的应用与电动机

(共25张PPT)
2电磁铁应用和电动机
八年级科学春季复习PPT
1
电磁体的应用
1. 电磁铁的构造: 螺线管和铁芯。
2. 电磁铁的原理: 电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的。
将铁棒插入螺线管内部，当线圈通上电流时，螺线管产生磁性，线圈内部的磁场使铁棒磁化为磁铁，使磁性增强；当电流切断时，线圈及铁棒的磁性消失。
1
电磁体的应用
3. 电磁铁的优点
(1)电磁铁磁性的有无可由通断电流来控制:有电流时有磁性，无电流时无磁性。
(2)电磁铁磁性的强弱可以通过改变电流大小和线圈匝数来控制:电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强。
(3)电磁铁的磁场方向可通过改变电流方向来控制:电流方向改变后，磁场方向改变。
1
电磁体的应用
4. 电磁继电器
（1）实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
（2）主要结构：
由 电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。
控制电路: 低压电源、电磁铁、弹簧、
开关等。
工作电路: 高压电源、用电器、指示灯
触点等。
1
电磁体的应用
（3）工作原理图：
闭合开关→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关与下触点接通→电动机工作。
断开开关→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关与上触点接通→红灯亮。
（4）作用
一是可以实现通过低电压和弱电流来控制高电压和强电流，二是可以实现自动控制和远距离控制。
1
电磁体的应用
5. 磁悬浮列车
磁悬浮列车是利用“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理，通过列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。
6.信息的磁记录
磁记录是目前信息记录的重要方式之一
7.老式电话
1
气息666
典型例题
气息666
【例1】(2022浙江专题）下列事物中，没有电磁铁的是（　　）
A．电磁继电器 B．电磁选矿机 C．电话的听筒 D．老式电话的话筒
【答案】D
【例2】(2023建功单元）如图为汽车启动原理图、汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路)。下列有关说法错误的是( )
A.此时通电螺线管产生磁性
B. 通电螺线管E端的磁极为S极
C. 电动机是利用电磁感应原理制成的
D. 通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
【答案】C
1
气息666
典型例题
【例3】(2023元培单元）如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是( )
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、红灯亮， 电铃不响D.绿灯不亮、红灯亮，电铃响
【答案】D
1
气息666
典型例题
【例4】（2023绍初单元）小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A、减少螺线管线圈匝数
B、抽出螺线管中的铁芯
C、滑动变阻器滑片P向右移动
D、减小控制电路电源电压
【答案】C
1
气息666
典型例题
【例5】（2023绍初单元）小敏设计了一种“闯红灯违规模拟记录器”，拍摄机动车闯红灯时的情景，如图甲。工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化规律如图乙所示，当电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下：光控开关未受到该种光照射时自动断开。衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光，已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁被吸引。下列说法中不正确的是( )
A、要记录违规闯红灯的情景，光
控开关应在接收到红光时，自动闭合
B、光控开关接收到绿光时，指示灯
亮，电控照相机不工作
C、质量小于400kg的车辆违规时不
会被拍照记录工作区
D、要使质量较小的车闯红灯也能被
拍下，可以在控制电路中串联一个电阻
【答案】D
1
气息666
典型例题
气息666
【例6】(2023元培单元）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示， 控制电路由电压为U =9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R 和热敏电阻R 组成， 图乙是热敏电阻R 阻值随温度变化的图像： 工作电路由电压为U =220V的电源和电阻为R 的电热丝组成. 通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。求：
(1) 请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。
(2) 在升温的过程中， 电阻R 两端的电压会________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3) 要使恒温箱设定的温度值升高， 应调
节滑动变阻器R2的滑片， 使其接入电路
的阻值_________(选填“变大”或“变小”).
(4) 当滑动变阻器R 接入电路中的电阻为
50Ω时， 恒温箱内的温度是多大
【答案】图略 变小 变大 50℃
2
电动机
1. 磁场对通电直导线的作用
实验表明，把导线AB放在磁场中光滑
的金属导轨上，接通电源，让电流通
过导线AB,则导线AB在磁场中运动起
来，说明磁场对通电导线有力的作用。
实验结论：
①通电直导线在磁场中受到力的作用。（直导线不能与磁感线平行）
②受力方向与电流方向和磁场方向有关。
③只改变电流方向或磁场方向，导线的受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，导线受力方向不变。
④受力大小与电流大小和磁场强弱以及导线长度有关:电流越大，磁场越强，导线越长，受力越大。
2
电动机
拓展：左手定则（伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向。）
2
电动机
2. 磁场对通电线圈的作用
(1)通电线圈在磁场中的运动情况
通电线圈所在平面与磁场平行时，线圈发生转动。通电线圈所在平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
(2)通电线圈在磁场中的转动分析
甲 乙 丙
如图所示，使线圈位于磁体两磁极之间的磁场中。
2
电动机
3. 直流电动机
（1）直流电动机的工作原理
直流电动机靠直流电源供电，是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的，是把电能转化为机械能的装置。
（2）直流电动机的构造
如图所示，直流电动机主要由磁体(定子)、
线圈(转子)、换向器和电刷等构成。
（3） 换向器的结构与作用
①结构:由两个相互绝缘的铜质半环构成，两个
铜质半环与线圈相连，并随线圈一起转动，跟
电刷接触与电源组成闭合电路。
②作用:当线圈刚转过平衡位置时，能改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动。
2
电动机
（4） 影响直流电动机转动方向和速度的因素
①转动方向与电流方向和磁场方向有关:只改变电流方向或磁场方向，转动方向改变；电流方向和磁场方向同时改变，则转动方向不变。
②转速大小与电流大小和磁场强弱以及线圈的匝数有关:电流越大，磁场越强，匝数越多，转速越快。
2
电动机
（5） 直流电动机模型装好通电后电动机不转动的主要原因
1)电流不通:①电刷与铜制半环接触不良；②开关处接触不良；③电源处接触不良。
2)摩擦太大:①轴与轴之间摩擦太大；②电刷和换向器接触太紧。
3)电流太小:①电源电压太低；②使用的滑动变阻器的阻值太大。
4)磁场太小:磁铁或者磁石产生的磁场强度不够，可以换强磁铁。
5)仪器装配位置不正确:线圈处于平衡位置，只要将线圈轻轻转动一下就可以。
4.交流电动机
利用交流电源供电的电动机。不需要换向器。
2
典型例题
【例1】（2021浙江专题）如图所示，在磁场中，一通电导线AB被弹簧悬挂着，在水平位置上处于静止状态，当开关断开后，则（ ）
A．导线AB受力情况不变 B．弹簧转过一个角度
C．弹簧的长度增大 D．弹簧的长度减小
【答案】：A
2
典型例题
【例2】（2021浙江专题）如图是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大，关于该现象，下列说法正确的是（　　）
A．该电流表是利用电生磁的原理工作的
B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能
C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变
D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
【答案】D
2
典型例题
【例3】(2023元培单元）如图所示， 把一个按在家庭电路中正在发光的灯泡放到如图所示的磁体中向，发现灯丝晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是( )
A、灯丝晃动是因为灯丝是钨制成的，能够被磁体吸引
B. 该现象中， 热能转化为机械能
C. 灯丝晃动是因为磁场对通电导体的作用
D. 利用该現象原理可以制成发电机
【答案】C
2
典型例题
【例4】（2023绍初单元）在物理实验课上，小明想观察直流电动机模型的工作情况，将其接入电路，各部分连接完好，结果电动机却不工作，他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是( )
A.直流电动机的铜半环与电刷接触不良 B.电源电压太低
C.线圈刚好处于平衡位置 D.线圈中的电流太小
【答案】C
2
典型例题
【例5】(2023元培单元）小应自制了一个直流电动机模型，如图所示。回形针做成两个支架，分别与电池两极相连，用漆包铜线绕成一个线圈，以线圈引线为轴， 用小刀刮去轴的一端全部绝缘漆， 另一端只刮去上半周绝缘漆，将线圈放在支架上，磁体放在线圈边，闭合开关，轻轻拨动线圈，此时线圈顺时针转动， 则下列说法错误的是( )
A.若仅改变磁极方向，线圈会逆时针转动
B. 若再增加一节干电池，线圈转动速度加快
C.刮去上半周绝缘漆， 作用相当于换向器
D. 工作时将机械能转化为电能
【答案】D
2
典型例题
【例6】（2023浙江期中）如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A．电动机通电后不转，一定是电路断路
B．线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
C．改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
【答案】C
2
典型例题
气息666
【例7】（2022浙江专题）儿童玩具小汽车一般都是用一个直流电动机作动力的，这种直流电动机的磁场是由永久磁体提供的，它的电源是几节干电池。有一种小汽车可进可退，可快可慢，请你思考并选择(1)从实际与方便出发，你认为它是通过改变什么来改变它的转动方向的( ）
A.是磁场方向 B.是电流方向
C.是同时改变电流与磁场方向 D.改变磁场方向或电流方向均可
(2)你认为小汽车速度的调整靠的是( ）
A.改变电动机线圈的匝数 B.改变磁场的强弱 C.改变电流的大小 D.改变电源电压
【答案】B C
2
典型例题
气息666
【例8】（2023绍初单元）电动机是根据___________________的原理制成的。正鹏同学按照科学教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型，.图中A处的两个半圆铜环称为_________若要这台电动机反向转动，则可采用的一种方法是_________
【答案】通电线圈在磁场中受力转动 换向器 改变电流接入方向