電磁繼電器、揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)、磁生電.doc

電磁繼電器、揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)、磁生電一、重點(diǎn)難點(diǎn)精析1.電磁繼電器原理：低壓控制高壓。控制電路中的電流由人工控制，因此可以使用低壓電，使電磁鐵產(chǎn)生足夠吸下銜鐵的磁性即可；工作電路不是由人工直接控制，因此高壓電對人體不造成危險(xiǎn)。 因此實(shí)質(zhì)上，電磁繼電器是一個(gè)利用低壓電路控制高壓電路的裝置。還可以應(yīng)用在不方便人員出入的惡劣環(huán)境中，例如高溫、高污染等。電磁繼電器需要兩個(gè)電源。2.揚(yáng)聲器電磁鐵的另一個(gè)應(yīng)用：揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器的構(gòu)造：如圖3所示。主要構(gòu)造是一個(gè)永磁體和一個(gè)通電的線圈。揚(yáng)聲器的原理：將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號。將永磁體固定在揚(yáng)聲器底部，線圈固定在錐形紙盆上，通過不斷改變線圈中電流的流向，從而使電磁鐵的磁極不斷發(fā)生變化，使得電磁鐵和永磁體時(shí)而吸引、時(shí)而排斥，線圈帶動(dòng)紙盆在磁力的作用下來回振動(dòng)，發(fā)出各種聲音。3.磁場對通電導(dǎo)線的作用奧斯特實(shí)驗(yàn)把電和磁聯(lián)系起來，在實(shí)驗(yàn)中電流使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，即電流對磁場有力的作用。因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?，因此可以認(rèn)為磁場對電流也有力的作用，且磁場對電流的力的作用與電流方向、以及磁場方向都有關(guān)系。4.電動(dòng)機(jī)將導(dǎo)線換成線圈，如圖4所示，線圈的左邊框和右邊框中，電流的方向相反（左邊框向上，右邊框向下），因此受力的方向相反，線圈在力的作用下開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)過半圈時(shí)，為了使線圈繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，必須改變電流方向從而改變力的方向，因此還需要一個(gè)換向器，如圖5所示，即組成一個(gè)簡單的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)的部分稱為轉(zhuǎn)子，固定不動(dòng)的部分叫做定子。構(gòu)造：定子、轉(zhuǎn)子、換向器。原理：磁場對通電線圈有力的作用。在電動(dòng)機(jī)中，消耗電能，得到機(jī)械能，因此能量轉(zhuǎn)化方向是：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。5磁生電閉合回路的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生電流，且電流方向和磁場方向以及切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。這種現(xiàn)象最早被英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)，稱為“電磁感應(yīng)”，產(chǎn)生的電流稱為“感應(yīng)電流”。6發(fā)電機(jī)只有閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)才有電流，如果想得到持續(xù)的電流，可以使導(dǎo)體在向一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)中不斷切割磁感線，可以通過“旋轉(zhuǎn)”這種運(yùn)動(dòng)達(dá)到目的。因此電動(dòng)機(jī)中也有定子和轉(zhuǎn)子。一般來說發(fā)電站的發(fā)電機(jī)中，定子是線圈，轉(zhuǎn)子是磁鐵。和電動(dòng)機(jī)的區(qū)別：沒有換向器，取而代之的是兩個(gè)鐵圈，因此發(fā)的電是交流電。發(fā)電機(jī)的原理都是相同的：線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流且電流方向改變；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，電流方向改變兩次；發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。7交流電發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流方向在不斷改變，因此一般生活用電都是交流電。交流電：電流的大小和方向都隨時(shí)間改變而改變。我國的電壓：220V，頻率：50HZ，說明電流方向1秒鐘改變50次；周期：0.02s。三、典型例題1：電動(dòng)機(jī)是一種高效率、低污染的動(dòng)力設(shè)備。下面四幅實(shí)驗(yàn)裝置圖中，對電動(dòng)機(jī)的發(fā)明有直接影響的是（ ） 2：水位自動(dòng)報(bào)警裝置：水位未達(dá)A時(shí)，綠燈亮，水位正常；水位達(dá)到A時(shí)，紅燈亮，水位不正常。請利用圖中的實(shí)驗(yàn)元件，連接正確的電路圖，達(dá)到水位自動(dòng)報(bào)警的目的，并解釋電路圖是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警的過程。 3：某校學(xué)生開展物理課外科技活動(dòng)，其內(nèi)容是設(shè)計(jì)制作一個(gè)簡易電鈴，小華同學(xué)選擇了如下器材：蹄形電磁鐵，彈簧片，銜鐵，螺釘，小錘，電鈴，電源，開關(guān)和若干導(dǎo)線，如圖所示。（l）請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接好，使開關(guān)閉合時(shí)電鈴能不斷發(fā)聲。（2）小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)自制的電鈴鈴聲很小，經(jīng)檢查是電磁鐵的磁性不強(qiáng)所致，請你提出解決這一問題的兩條具體措施。練習(xí)：一、選擇題1如圖，風(fēng)速計(jì)是由風(fēng)葉和改裝的電流表構(gòu)成。風(fēng)速越大，風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)越快，電流表讀數(shù)也越大。下圖與這一過程的工作原理相同的是（ ）2.如圖6所示，是某小組的同學(xué)探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景（圖中箭頭表示導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向），下列說法中正確的是（ ）A.比較圖（a）和圖（b）可知，感應(yīng)電流的方向與磁場方向有關(guān)B.比較圖（b）和圖（c）可知，感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)C.比較圖（a）和圖（c）可知，感應(yīng)電流的方向與磁場方向無關(guān)D.由圖（d）可以得出感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體是否運(yùn)動(dòng)無關(guān)圖6圖73.圖7所示的是直流發(fā)電機(jī)的工作原理圖，關(guān)于直流發(fā)電機(jī)下列說法中正確的是A直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電，供給外部電路的是直流電B直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電，供給外部電路的也是直流電C它是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的D圖中的E、F稱為換向器，它的作用是改變線圈中的電流方向4.下列用電器中利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的是全A電烤箱 B電鈴 C動(dòng)圈式話筒 D電風(fēng)扇5. 如圖所示，在蹄形磁體的磁場中放置一根導(dǎo)體AB，導(dǎo)體的兩端跟電流表連接，開關(guān)閉合，電路中沒有電流以下操作中，可能使電路中產(chǎn)生電流的是 A讓導(dǎo)體在磁場中靜止，換用量程更小的電流表 B讓導(dǎo)體在磁場中靜止，換用磁性更強(qiáng)的永磁體 C讓導(dǎo)體在磁場中沿不同方向運(yùn)動(dòng) D將導(dǎo)體換成匝數(shù)很多的線圈，線圈在磁場中靜止6. 小明將直流電動(dòng)機(jī)模型接入電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不工作。他用手輕輕地碰了一下線圈后，直流電動(dòng)機(jī)模型開始正常轉(zhuǎn)動(dòng)，其原因可能是 A直流電動(dòng)機(jī)的銅半環(huán)與電刷接觸不良中. B電源電壓太低 C線圈剛好處于平衡位置 D線圈中的電流太小7下列四幅圖中，可以用來探究磁場對電流作用力的是：（ ）A B C D8如右圖所示,要使流過靈敏電流計(jì)的電流反向,下列措施中可行的是：（ ）只將磁場反向 只將線圈的運(yùn)動(dòng)方向反向同時(shí)將磁場和線圈的運(yùn)動(dòng)方向反向增加磁鐵的磁性或線圈匝數(shù)A B C D9.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，能觀察到導(dǎo)體棒ab沿 金屬導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)利用這一現(xiàn)象所揭示的原理，可制成的設(shè)備是 A電熱器 B發(fā)電機(jī) C電動(dòng)機(jī) D電磁繼電器10.如圖2所示“什么情況下磁可以生電”的探究過程，你認(rèn)為以下說法正確的是A.讓導(dǎo)線在磁場中靜止，蹄形磁鐵的磁性越強(qiáng)，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大B.用匝數(shù)較多的線圈代替單根導(dǎo)線，且使線圈在磁場中靜止，這時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大些C.蹄形磁鐵固定不動(dòng)，使導(dǎo)線沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.蹄形磁鐵固定不動(dòng)，使導(dǎo)線沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)11.小華安裝好直流電動(dòng)機(jī)模型，通電后電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，她還想使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速加快，可采用的方法是 A增大電流 B減小電流 C對調(diào)電源正負(fù)兩極 D對調(diào)磁體南北兩極12.下列實(shí)驗(yàn)中能探究“什么情況下磁可以生電”的是（）13.如圖2所示的裝置中，用來研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的是（ ）14如圖2所示的四個(gè)裝置，以下關(guān)于它們分別用來演示哪個(gè)物理現(xiàn)象的描述，錯(cuò)誤的是：a b c dA圖a可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B圖b可用來演示電流的磁效應(yīng)C圖c可用來演示電磁鐵中線圈匝數(shù)與磁性強(qiáng)弱的關(guān)系 D圖d可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象15如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，用來研究“磁場對通電導(dǎo)線的作用”的是16下列說法正確的是（ ）A電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的B電動(dòng)機(jī)可將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C常用發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的D常用發(fā)電機(jī)可將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能17在下列所列舉的設(shè)備中，利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理的是（ ）A話筒 B電動(dòng)機(jī) C電鈴 D 揚(yáng)聲器18如圖所示，是小華同學(xué)探究“磁場對通電導(dǎo)體的作用”的實(shí)驗(yàn)裝置，A、B是一根金屬棒，通過導(dǎo)線連接到電路中，閉合電鍵后，金屬棒沒有運(yùn)動(dòng)（儀器、電路都完好），要想使金屬棒運(yùn)動(dòng)起來，下列措施可行的是（ ）A將蹄形磁鐵的N、S極對調(diào) B換用磁性弱一些的蹄形磁鐵題6圖C換用電壓大一些的直流電源D將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)19如圖所示，小明和小華同學(xué)將一根較長軟電線的兩端與高靈敏電流計(jì)兩接線柱連接，拿著電線的兩處，站在東西方向，象跳繩一樣在空中不 停地?fù)u動(dòng)，觀察到靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)此現(xiàn)象隱含的物理原 理是 A電流周圍存在磁場 B電磁感應(yīng)原理 C物質(zhì)的磁化原理 D磁場對電流有力的作用20如圖所示是直流電動(dòng)機(jī)示意圖，下列說法正確的是（ ） A只改變電流方向，不能改變其轉(zhuǎn)動(dòng)方向 B只改變磁場方向，不能改變其轉(zhuǎn)動(dòng)方向 C同時(shí)改變磁場和電流方向，不能改變其轉(zhuǎn)動(dòng)方向 D同時(shí)改變磁場和電流方向，可以改變其轉(zhuǎn)動(dòng)方向21關(guān)于磁場對電流作用的相關(guān)知識，下列說法正確的是 A通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向無關(guān) B.通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向只與磁場方向有關(guān) c.電動(dòng)機(jī)中換向器的作用是改變線圈中的電流方向 D要改變通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向，必須同時(shí)改變電流方向和磁場方向22下列四福實(shí)驗(yàn)裝置圖所反映的原理，對發(fā)電機(jī)的發(fā)現(xiàn)有直接影響的是 （ )二、填空題、1在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間，銅棒的兩端通過導(dǎo)線連接到靈敏電流計(jì)上當(dāng)銅棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)的指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）該裝置可將 能轉(zhuǎn)化為電能寫出用該原理制成的一種設(shè)備： 2同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，閉合開關(guān)，先將導(dǎo)體ab水平向右移動(dòng)，導(dǎo)體cd也隨之運(yùn)動(dòng)起來?？芍簩?shí)驗(yàn)裝置左側(cè)運(yùn)用的原理是；實(shí)驗(yàn)裝置右側(cè)產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是(舉個(gè)實(shí)例)。目前造成高速公路路面結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重的一個(gè)重要因素是車輛超載。小明想用壓力傳感器（當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，它就接通電路）、電磁繼電器，為某大橋設(shè)計(jì)一個(gè)車輛超重的報(bào)警裝置。當(dāng)車輛超重時(shí)，信號燈就發(fā)光。請你在圖6中為他連接好電路。如上右圖所示是簡單的火警自動(dòng)報(bào)警裝置所需的電路元件其中溫控開關(guān)在溫度升高到某數(shù)值時(shí)自動(dòng)閉合，常溫時(shí)自動(dòng)斷開要求：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)紅燈亮、電鈴響，發(fā)出報(bào)警信號；正常情況下綠燈亮請按上述要求。將圖中元件連成一個(gè)火警報(bào)警器電路(a、b、c為三個(gè)接線柱，連線時(shí)不要交叉)如下左圖所示的元件中，1是電磁鐵，2是彈簧片，3是觸點(diǎn)，4是水銀溫度計(jì)（管內(nèi)封入金屬絲），5是電鈴，6、7是電池。試把圖中的各元件連接成溫度自動(dòng)報(bào)警電路，使溫度升高到某一值時(shí)，電鈴發(fā)出報(bào)警。電磁繼電器在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道路燈自動(dòng)控制就是其應(yīng)用之一。如下右圖所示為模擬電路，其中A為電磁繼電器，B為照明電路，C為路燈，D為光敏電阻（白天光照強(qiáng)時(shí)，電阻變小，電磁鐵磁性較強(qiáng)；夜晚光照弱時(shí)，電阻變得很大，電磁鐵幾乎無磁性），請你電路連接完整，達(dá)到白天燈熄、夜晚燈亮的效果。（連線時(shí)導(dǎo)線不能交叉）某同學(xué)想利用電磁繼電器制成一個(gè)溫度自動(dòng)報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)對溫控箱內(nèi)的溫度監(jiān)控用如圖所示帶金屬觸絲的水銀溫度計(jì)和電磁繼電器組裝成自動(dòng)報(bào)警器，正常情況下綠燈亮，當(dāng)溫控箱內(nèi)溫度升高到一定溫度時(shí)紅燈亮(綠燈熄滅)請按此要求連接電路(紅、綠燈的額定電壓相同)請你按要求改進(jìn)如圖所示的“測定油箱內(nèi)油量的裝置”：(1）器材：電磁繼電器（如圖），若干導(dǎo)線，若干電源，若干觸點(diǎn)，紅、綠燈泡各1只。(2）要求：通常情況下，綠燈亮、紅燈滅；儲(chǔ)油過少時(shí)，綠燈滅、紅燈亮。(3）請將電路設(shè)計(jì)填畫在原圖上（電路元件用電路符號表示，其余元件用示意圖表示）。圖是由“控制電路”和“工作電路”兩部分組成的光控電路。“控制電路”由光敏電阻R、磁控開關(guān)L、定值電阻R0、電源U1等組成，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合?！肮ぷ麟娐贰庇晒ぷ麟娫碪2（U2= 20V）、發(fā)熱電阻R1（R1= 5）和R2（R2=15）組成。問：(1）當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時(shí)，“工作電路”中的R1兩端的電壓是 V，它消耗的功率是 W。(2）當(dāng)“控制電路”中的電流等于30mA時(shí)，“工作電路”中R1兩端的電壓是 V。(3）已知光敏電阻R的阻值隨照射在光敏電阻上的光強(qiáng)E（表示光照射的強(qiáng)弱的物理量，單位cd）之間的變化關(guān)系如圖20所示。如果照射在光敏電阻R上的光強(qiáng) ，則光敏電阻R的阻值增大，磁控開關(guān)產(chǎn)生的磁性將 （均選填“變強(qiáng)”、“變?nèi)酢被颉安蛔儭保?4）如果“控制電路”中的線圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏電阻上的光強(qiáng)在什么范圍內(nèi)時(shí)，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合？小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響。圖甲中繼電器