第3节 电磁铁的应用 作业设计

第三节　电磁铁的应用
1．磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。现有下列说法：①磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥；②磁悬浮列车利用了异名磁极相互排斥；③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦；④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦。正确的是( )
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
2．如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属块A时，出现的情况是( )

A．红灯亮 B．绿灯亮
C．红、绿灯同时亮 D．红、绿灯都不亮
3．小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，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。下列调节措施能使控制电路达到要求的是( )

A. 减少螺线管线圈的匝数 B. 抽出螺线管中的铁芯
C. 滑动变阻器滑片P向右移动 D. 减小控制电路的电源电压
4．如图所示为电铃的结构示意图，它的工作原理是(以下填空均用下列名词前的字母进行填写)：A.接通；B.断开；C.吸引；D.脱离；E.有磁性；F.失去磁性。

(1)闭合开关时，电路 ，电磁铁1 ，衔铁4被 ，使小锤敲击铃碗发出声音。
(2)由于衔铁4与螺钉3分离，电路 ，电磁铁1 ，小锤在弹簧片2的作用下回到原来的状态。
5．如图是火警自动报警器原理图，发生火警时将会发生下列变化：

A. 温度升高使双金属片弯曲；
B. 接通触点使工作电路有电流通过；
C. 电磁铁有了磁性；
D. 衔铁被吸下；
E. 接通触点使控制电路有电流通过；
F. 红灯亮、电铃响、发出警报。
(1)请你将这些变化的正确顺序填写在横线上： 。
(2)双金属片的作用是 (填字母)。
A. 既有感温元件的作用，又有控制电路的开关作用
B. 只有感温元件的作用
C. 只有控制电路的开关作用
D. 只有工作电路的开关作用
6．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照的增强而减小。白天，通过太阳能电池板与蓄电池构成回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于一定值时，通过蓄电池与LED路灯构成回路，路灯开始工作。请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作。(与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉)

7．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U＝6伏，保护电阻R1＝100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的情况如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。


(1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点 接触，电铃发出警报声。
(2)已知电磁铁线圈中电流达到20毫安时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客，试通过计算说明电梯是否超载。(g取10牛/千克)
8．博物馆不能有直射阳光进入展示空间，因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗(如图甲)。当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上；当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充。图乙为馆内亮度自动调节电路原理图，R0为保护电阻；R为光敏电阻，其阻值随光照的强弱而变化，可以近似认为，光照较强时电阻几乎为0，光照较弱时电阻接近于无穷大；M为自动卷帘电动机。

(1)光敏电阻R相当于控制电路中的__ __(填“开关”或“用电器”)。
(2)电磁线圈自身电阻为10欧，允许通过的电流不超过0.12安，当通过电流达到0.06安时能吸合衔铁。则保护电阻R0的阻值范围是多大？


参考答案
1.B 2.A 3.C
4.(1) A，E， C (2) B， F，
5.(1) AECDBF (2) A
6．

7.(1) B
(2)解:　I＝20毫安＝0.02安
U1＝IR1＝0.02安×100欧＝2伏
U2＝U－U1＝6伏－2伏＝4伏
R2＝＝＝200欧
由图乙查得R2＝200欧对应的压力F＝9000牛
G乘客＝m乘客g＝1000千克×10牛/千克＝10000牛
10000牛＞9000牛，因此电梯已超载。
8.(1)开关
(2)解：由欧姆定律可知，
R0max＝－R线圈＝－10欧＝190欧
R0min＝－R线圈＝－10欧＝90欧
则保护电阻范围为90～190欧。