第3节 电磁铁的应用　专题复习与巩固训练

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第3节 电磁铁的应用　专题复习与巩固训练
【要点详解】
知识点1：电磁铁的优点
电磁铁是利用电流的磁效应，使其内部的铁芯具有磁性的装置。当电流切断时，其线圈及铁芯的磁性会随之消失。它产生的磁场很容易控制，体现出以下优点：
（1）电磁铁磁性的有无可由 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 等来控制：电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强。21cnjy.com
（3）电磁铁磁极的方向可由改变 来控制：电流方向改变后，磁极方向改变。
说明 电磁铁的铁芯要用软铁制成，不能用钢，这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性，断电时磁性立即消失。【来源：21·世纪·教育·网】
例1 电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻。K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况吋，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（ ）2-1-c-n-j-y
A．电梯工作时电磁铁的上端为N极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大
知识点2:电磁铁的应用
1．电磁继电器
（1）实质：电磁继电器是由电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
（2）主要结构（如图所示）：由电磁铁（A）、衔铁（B）、弹簧（C）、触点（D）等组成。
接线时注意电磁铁应和 、开关连接成控制电路；用电器、高压电源和电磁继电器的触点构成工作电路，不可接错。【来源：21cnj*y.co*m】
（3）工作原理：断开控制电路（低压电源）的开关，在弹簧C的作用下，衔铁B右端向上，动触点D与上方的触点接触，把工作电路（高压电源）中的 接通，而与下方的绿灯和电动机断开，此时红灯亮，绿灯灭，电动机也不工作；闭合控制电路（低压电源）的开关，此时电磁铁有磁性，把衔铁B向下吸，动触点D与下方的触点接触，把工作电路（高压电源）中的绿灯和电动机接通，而与上方的红灯断开，此时红灯灭，绿灯亮，电动机工作。21教育名师原创作品
（4）作用：①实现低电压、弱电流来控制高电压、强电流，有利于保障人的安全；②可以实现远距离控制和生产自动化，提高工作效率。21*cnjy*com
2．电磁选矿机和电磁起重机
（1）电磁选矿机的工作原理：电磁选矿机中的半环是电磁铁，通入电流时就会有磁性，通过机械的转动，将铁磁性物质与非铁磁性物质分开（如图所示）。21·世纪*教育网
（2）电磁起重机的工作原理：电磁起重机的核心是一块大的电磁铁，它的铁芯是用软铁制成的，其磁性的有无可方便地利用电流的通断来控制，其磁性的大小可以通过改变电流的大小来控制，电磁起重机可以方便地实现重型钢铁的搬运。
3．磁悬浮列车
（1）工作原理：磁悬浮列车是利用列车轨道上的强电磁铁对列车上电磁铁的磁极的
或 的作用力而使列车悬浮起来，使列车与轨道没有接触，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小，因此运行速度很快。
（2）优点：消耗动力小，不受气候影响，无噪音，振动小，不污染环境等。
例2近期，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。下左图是小明还未连接完成的电路，小明接下去的电路连接应该是（ ）21教育网
A. M接A，N接B B. M接B，N接D
C. M接B，N接C D. M接A，N接D
【易错点拨】
易错点： 电磁继电器的组成、原理和特点
例3 如上右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
【巩固提升】
1．城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心。为此，某同学设计了一种警示电路：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下（S闭合），灯L不亮；一旦井盖丢失（S断开），灯L即亮起，以警示行人。图中电路符合要求的是（ ）
2．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）
A．S1断开，滑片P在图示位置
B．S1闭合，滑片P在图示位置
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端
3．无锡城市发展迅速，目前地铁1、2号均已全线开通。小霖去乘坐地铁时发现“聪明的电梯”（如图甲），小霖根据网络搜索的如图乙所示的简易控制电路，R是一个压敏电阻，其电阻阻值随压力的增大而减小。分析：当人走下电梯后，电磁铁的磁性变 （填“强”或“弱”），电动机的转速变 （填“大”或“小”）。
4．阅读下面短文，回答问题：
闯红灯违章抓拍系统工作原理
如图是马路路口的闯红灯系统的简化示意图，该系统实际上是一个电磁继电器。控制电路中的光控开关实际上是一个光敏电阻，它在感受到交通信号灯发出的红色光而自动闭合；埋藏在路口停车线前面路面下的电子脉冲感应开关中的感应线圈能感应到路面上汽车通过时发出的电子脉冲，从而使得电子脉冲感应开关自动闭合。当红灯亮起，汽车越过了停车线而闯红灯时，受控电路接通，摄像头对违规车辆进行摄像或拍照。
请回答下列问题：
（1）请根据短文描述，用笔画线代替导线将如图电路连接完整，要求电流从A端流入。
（2）电磁继电器是利用电流的 效应工作的，它是用电磁铁控制电路的一种
（填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”），电磁继电器中的衔铁 （填“可以”或“不可以”）用铜质材料代替。www.21-cn-jy.com
（3）当图中控制电路接通时，电路中电磁铁的上端为 极；此时若对调电源正负极，则 （填“会”或“不会”）影响摄像系统的工作。www-2-1-cnjy-com
5．小明设计了一个道路限载报警器（如图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
（1）调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会
（填“灯亮”或“铃响”）。
（2）交通主干道的抗压能力一般比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是　　　　　　　　　　　（填编号）。2·1·c·n·j·y
A．把变阻器R0的滑片适当左移
B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB的A端适当左移
D．把电磁铁C适当右移
6．如上图是温度自动报警器工作电路，在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时（ ）21*cnjy*com
A． 铃响，灯不亮 B． 铃不响，灯不亮 C． 铃响，灯亮 D. 铃不响，灯亮
7．带铁芯的通电螺线管即为 ，它的磁性有无可用 来控制，它的磁性强弱可通过 来控制，它的南、北极可以由 来控制。
8．如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图。光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，导致控制电路中的电流变 （填“强”或“弱”），电磁铁的磁性变 （填“强”或“弱”），当电流变化到一定值时，衔铁与触点 （填“1”或“2”）接触，电控照相机开始工作，拍摄违规车辆。
9．如图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁铁上端为S极，触点B与C断开，汽车启动
B．电磁铁上端为S极，触点B与C接通，汽车启动
C．电磁铁上端为N极，触点B与C断开，汽车启动
D．电磁铁上端为N极，触点B与C接通，汽车启动
10．近期，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路，小明接下去的电路连接应该是（ ）21·cn·jy·com
A．M接A，N接B 　　　　B．M接B，N接D
C．M接B，N接C 　　　　　　 D．M接A，N接D
11．如图所示是一个限流装置示意图。图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的 过大时，电磁铁的磁性 （填“变强”或“变弱”），吸引衔铁的力 （填“变大”或“变小”），使衔铁向左转动，闸刀开关在 的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。【出处：21教育名师】
12．物体被照明的程度可用照度表示，单位是lx。某光敏电阻的阻值随照度变化的关系如图1所示，图2是一种灯光和电铃的控制电路图，要求当开关S闭合，光敏电阻上的照度小于0.9lx时，只有灯L1亮，照度大于等于0.9lx时，灯L2亮、电铃响。已知控制电路的电源电压是220V，电磁继电器的线圈电阻可以忽略不计，其中电流达到20mA时才能把金属片吸下。试通过计算说明在虚线框内并联接入一个多大的电阻才能使控制电路正常工作。【版权所有：21教育】
第3节 电磁铁的应用　专题复习与巩固训练　参考答案
【要点详解】
知识点1：通断电流 线圈匝数 电流方向 例1 B
知识点2：低压电源 红灯 排斥 吸引 例2 B
【易错点拨】例3 B
【巩固提升】
1—2. BD
3.弱 小
4. （1）如图 （2）磁 开关 不可以 （3）N 不会
5. （1）铃响 （2）AC
6. A
7. 电磁铁 电流通断 电流大小 电流方向
8. 强 强 2
9—10. DB
11. 电流 变强 变大 弹簧
12. 由图1知，当照度等于0.9lx时，电阻为20kΩ，通过光敏电阻的电流为：I光===0.011A；根据并联电路电流的特点知：IR=I-I光=0.02A-0.011A=0.009A；并联的电阻为R==≈24400Ω21世纪教育网版权所有
=24.4kΩ。
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