电生磁的应用讲义

1第二讲电生磁的应用1.电磁铁（1）定义：有电流通过时有磁性，无电流通过时没有磁性的磁体称为电磁铁。（2）磁极方向：电磁铁的磁极性质与通入电流方向有关，因此可以通过改变电流的方向来改变电磁铁的磁极性质。由下图所示实验电路图可知电磁铁的特点：2.电磁继电器（1）电磁继电器通过控制电磁铁的电流，来达到控制工作电路的目的。因此，一般的继电器电路由控制电路和工作电路两部分组成。（2）电磁继电器的连接分控制电路与工作电路两种情况，控制电路由电磁铁、控制电路电源、控制元件组成。工作电路由触点、工作电路电源、工作设备组成。连接时应先明确控制过程，弄清楚控制电路与工作电路的组成，然后连线。（3）电磁继电器在汽车、空调、工业自动控制等方面有着广泛的应用。尤其可在用低压弱电流控制高压强电流、实现远距离操控和自动控制方面大显身手。探究电磁铁的磁性特点○1○2○3○4结论由1、2可得电磁铁是否具有磁性，取决于是否有电流通过。通电时有磁性，断电时磁性立即消失。注意：电磁铁中的铁芯必须采用软铁，而不能用刚，因为刚能保持磁性。由2、3可得电磁铁磁性强弱与通入的电流大小有关，电流越大，磁性越强。由4可得在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。因此，可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来调节电磁铁磁性的强弱。电磁继电器的构造水位报警装置温度自动报警器23.电动机（1）电动机基本构造：线圈、磁体、换向器、电刷原理：通电导体在磁场中受到力的作用。能的转化：通电线圈在磁场中受力转动，实现了电能转化为机械能。换向器：构造：由两个铜制半环构成作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。（2）扬声器构造：永久磁体、线圈、锥形纸盆工作原理：永久磁体和线圈相当于两个磁场，当线圈中通过电流时，线圈收到磁体的吸引而向某一方向运动，当线圈中通过的电流相反时，线圈受到磁体的排斥向相反方向运动，由于通过线圈的电流是交流电，它的方向是不断变化的，线圈就不断的往复运动，带动纸盆来回振动，于是扬声器发声。典型例题例1．下列装置中，没有用到电磁铁的是（）A．电磁起重机B．电磁继电器C．电铃D．电热毯例2．下列方法中，不能增强螺线管磁性的是（）A．增加螺线管的匝数B．在通电螺线管内插入铁棒C．增大螺线管线圈中的电流D．增大螺线管本身的直径例3．小华同学在做“探究电磁铁”实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是（）A．要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑动片向右滑动B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强C．电磁铁B磁性较强，所以通过它的电流较大D．若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引例4．如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（）A．滑片P向b端滑动B．将S拨到①位置C．将铁芯从螺线管中取出D．将螺线管往上移动3例5．如图所示，桌面上放着一块磁铁，闭合开关S，磁铁仍静止在桌面上，把滑动变阻器滑片向左移动时。下列说法正确的是（）A．磁铁受到向右的摩擦力，并且逐渐变大B．磁铁受到向左的摩擦力，并且逐渐变小C．当滑片移到一定位置后，磁铁可能会向右滑动D．电磁铁的磁性逐渐变弱例6．如图所示是温度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．温度计中的水银是导体B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应D．电磁继电器是一种电路开关例7．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正确的是（）A．温度升高至74℃时，电灯亮B．温度升高至74℃时，电铃响C．温度升高至66℃时，电铃响D．温度升高至66℃时，电灯亮4例8．如图是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，关于此水位报警器下列说法不正确的是（）A．当水位上升到警戒水位时，甲灯不亮，乙灯亮B．当水位较低处于安全水位时，甲灯、乙灯均不亮C．水位报警器中还应用到了杠杆的知识D．此水位报警器也是电磁铁的应用例9．小明用自制的电磁铁来研究它的磁性与哪些因素有关。实验器材：两个相同大小的大铁钉、一些漆包线、开关、电源、滑动变阻器、一些回形针和电流表等。在实验中，用漆包线绕制横截面和紧密程度相同的三个线圈，其中两个线圈插入铁钉，另一个线圈内无铁钉。按如图电路进行实验，实验记录的数据如下表：由以上实验表明，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关（）A．只与电磁铁线圈匝数有关B．只与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉有关C．只与电磁铁线圈匝数、通过线圈的电流有关D．与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉、通过线圈的电流都有关例10．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一块条形磁铁。当开关闭合后，条形磁铁与电磁铁的相互作用为_____________（填“吸引”或“排斥”）。当滑片P从b端到a端的滑动过程中，弹簧的长度会变_________（填“长”或“短”）。5例11．下面是某同学对电磁继电器的认识，请帮他补充完整。（1）如图所示是电磁继电器结构示意图。其中有两个电路：一是控制电路，由低压电源U1、______________和开关S组成；二是工作电路，由高压电源U2、__________和电磁继电器的__________部分组成。（2）工作原理：闭合低压开关，线圈中通过电流后产生_____________，对衔铁产生____________，使工作电路___________（选填“闭合”或“断开”），电动机__________（选填“正常”或“停止”）工作；断开低压开关，线圈中_________（选填“有”或“无”）电流，工作电路_____________（选填“闭合”或“断开”），电动机就___________（选填“正常”或“停止”）工作。（3）利用电磁继电器可以用_____________________的控制电路来控制____________________的工作电路。例12．如图是由电磁铁P构成的自动空气开关的原理图，当电路由于短路或___________等原因导致电流过大时，_____________的磁性变强，吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。例13．图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁得到磁性，此时电磁铁上端为________极，触点B与C________（填“接通”或“断开”），汽车启动。例14．如图所示，从一个不能打开的盒子（内有电池组等电路元件）上的两个小孔中伸出一段细软的长导线，试在不断开该导线的情况下，设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流，并根据你的设计填写下表：例15．我们每一位同学家中所使用的电冰箱、洗衣机、电风扇等用电器都装配有电动机。电动机是根据下列哪种现象制成的（）A．通电导体在磁场中受到力的作用B．电流周围存在磁场C．磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用D．电磁继电器所用器材主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法方法1方法26例16．要改变直流电动机的转向，以下方法不可行的是（）A．改变线圈中的电流方向B．改变磁场方向C．同时对换电源的正负极和两个磁极D．只对换电源的正负极或只对换两个磁极例17．某实验小组装了一个直流电动机模型，接通电源后电动机不转，用手拨动一下线圈（转子）后，线圈转子就正常转动起来，则该电动机模型开始时不转的原因可能是（）A．线圈内部断路B．电刷与换向器接触不良C．磁体的磁性不强，或线圈中电流不够大D．线圈正好处于平衡位置例19．下列说法错误的是（）A．将磁体靠近通电的灯泡，发现灯丝抖动，说明通电导体在磁场中受到力的作用B．磁悬浮列车是利用电流和磁场间的相互作用原理来设计的C．磁悬浮列车利用了通以强大电流的电磁铁产生巨大的磁场力，使列车浮起D．奥斯特实验表明磁场对通电导体有力的作用例18．如图所示，小明同学做了一个小小直流电动机模型。同学们围着观看线圈的转动，一起分享着他的成果。同时其他没有做成功的同学提出了以下不同想法，你认为正确的是（）A．绕制线圈时，如果没有漆包线，可以用普通的铜导线代替B．线圈两端（作为转轴）的漆皮应全部刮去，这样才可持续转动下去C．线圈两端（作为转轴）的漆皮应一端全部刮去，另一端刮去半周，这样才可持续转动下去D．此电动机模型是根据电生磁的原理制成的例20．如图所示是某同学在研究通电导体在磁场中受力作用的实验图，接通电源后，导体AB受力的作用发生运动，然后改变电流方向或磁感线的方向，以下不正确的是（）A．在上述实验现象里，是机械能转化为电能B．通电导体在磁场里受力的方向跟电流方向有关C．通电导体在磁场里受力的方向跟磁感线方向有关D．同时改变电流方向和磁感线方向，通电导体受力方向不变7例21．在安装直流电动机模型的实验中，下列说法中错误的是（）A．交换磁铁两个磁极的位置，可以改变电动机的转动方向B．交换电源接线，可以改变电动机的转动方向C．如果转子转速不快，可以任意增加串联的电池个数，使转速达到很高D．如果接上电源后，转子不转动，要检查换向器与电刷接触是否良好例22．生活中很多用电器洗衣机、电风扇在工作时都要把___________能转化为___________能，它是通过电器中安装的____________来实现此能量转化的。例23．小明同学有一从玩具小汽车里拆下来的电动机，他想提高电动机的转速（假设电动机不损坏），他可以采取的方法有________________________，_____________________。（请写出两种方法）例25．如图所示是小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图。线圈能够转动的原因是，在实验中为了使线圈能持续转动，采取的办法是______________；要想使线圈的转动方向与原来的相反，采用_________或者________的方法。例24．根据如图a所示磁场方向、导体中的电流方向以及导体在磁场中的受力方向三者之间的关系，试推出图（b）中电流的方向，图（c）中通电导体所受磁场力的方向，图（d）中磁体的N、S极。（图中⊕表示电流垂直于纸面向里，⊙表示电流垂直于纸面向外）