20.3 電磁鐵 電磁繼電器（原卷版）

第二十章電與磁第3節(jié)電磁鐵電磁繼電器學習目標學習目標1.能描述電磁鐵，說明電磁鐵的特點和工作原理。2.能通過實驗，得出電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關(guān)。3.能說明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)生活中的應用。002預習導學一、電磁鐵1、定義：內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線管。電磁鐵的鐵芯是軟磁性材料。2、工作原理：電流的磁效應。3、通電螺線管插入鐵芯后磁性加強的原因：鐵芯被磁化，使磁性加強。4、影響電磁鐵磁性強弱的因素：（1）電磁鐵通電有磁性，斷電無磁性；（2）匝數(shù)一定，電流越大，電磁鐵的磁性越強；（3）電流一定，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強；（4）插入鐵芯電磁鐵的磁性會更強。5、探究影響電磁鐵磁性強弱因素的實驗電路圖：用吸引大頭釘個數(shù)顯示磁性強弱。（轉(zhuǎn)換法）電磁鐵應用：電磁起重機、電磁繼電器、電冰箱、吸塵器、電動機、發(fā)電機、洗衣機。二、電磁繼電器1、概念：用低電壓弱電流控制高電壓強電流設備。2、實質(zhì)：一種由電磁鐵控制的開關(guān)。3、工作原理圖：

003探究提升知識點一：探究影響電磁鐵的磁性強弱的因素試題解法技巧【探究重點】①首先從已有知識寫出影響電磁鐵磁性的因素：電流的大小與線圈的匝數(shù)；②根據(jù)影響因素選擇合理的器材，明確顯示電磁鐵磁性強弱的方法，然后利用控制變量法設計實驗方案；③最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。注意：實驗結(jié)論要強調(diào)”在xxxx相同時”前提條件.【例題精講】（2023?赤峰）學習了電磁鐵，小明想：“電磁鐵兩極磁性強弱是否相同呢？”圖甲是他探究該猜想的裝置圖。（1）通電后，電磁鐵A端是極。（2）閉合開關(guān)后，彈簧測力計的示數(shù)太小，要使其示數(shù)變大，滑動變阻器滑片P應向端移動。（3）將滑動變阻器調(diào)節(jié)完成后，根據(jù)圖乙讀出彈簧測力計的示數(shù)為N。（4）在原位置將電磁鐵兩端對調(diào)，使B端向上，保持電流不變，觀察到彈簧測力計示數(shù)與（3）中相同。初步可得出的結(jié)論是：電磁鐵兩極磁性強弱。【鞏固訓練】（2023?大連）如圖是某道路限載報警器的工作原理圖。電源電壓不變，R1是力敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化。閉合開關(guān)S，當車的質(zhì)量超過限載質(zhì)量時，電磁鐵吸下銜鐵，電鈴響。根據(jù)不同的路面，可以改變滑動變阻器滑片P的位置，來設定不同的限載質(zhì)量。下列說法正確的是（）A．電磁鐵能吸下銜鐵，是由于通電導體在磁場中受力 B．檢測時，車的質(zhì)量越大電磁鐵的磁性越強 C．力敏電阻R1的阻值隨壓力的增大而減小 D．若要提高設定的限載質(zhì)量，應將滑片P向左移動040401強化訓練1．（2023?鄧州市一模）現(xiàn)在很多大型商場都安裝一種“聰明”的電梯，載人和不載人時，電梯運行的速度會發(fā)生變化。這種電梯?的簡易控制電路如圖所示，圖中壓力傳感器R的阻值會隨著壓力的增大而減小。對此，下列說法正確的是（）A．電磁繼電器是利用電磁感應工作的 B．控制電路中，電磁鐵的上端為N極 C．當電流的方向發(fā)生變化時，電梯運行的速度會發(fā)生變化 D．當壓力增大到一定值時，銜鐵與觸點2接觸，電梯的電梯的速度減慢2．（2023?羅莊區(qū)二模）小明觀察了小區(qū)入口的車輛出入自動控制閘，發(fā)現(xiàn)當車牌被識別系統(tǒng)識別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設計了如圖所示的模擬電路，車牌識別成功相當于圖中開關(guān)S閉合。則（）A．閉合開關(guān)后，電磁鐵的上端為N極 B．滑動變阻器的滑片P向下調(diào)整后，欄桿更容易抬起 C．若欄桿不能抬起，可通過增大電池的電壓進行改進 D．B端掛的鐵柱可以用上端是N極、下端是S極的條形磁體代替3．（2023?海港區(qū)一模）如圖所示是智能扶手電梯的原理圖，其中R是壓敏電阻。電梯上無乘客時，電動機轉(zhuǎn)動變慢，使電梯運動變慢；電梯上有乘客時，電動機轉(zhuǎn)動變快，使電梯運動變快。下列說法正確的是（）A．電磁鐵上端是N極 B．電磁繼電器與電動機工作原理相同 C．電梯上有乘客時，壓敏電阻R的阻值增大 D．電梯上無乘客時，銜鐵與觸點1接觸，彈簧的彈性勢能減小4．（2023?湖北三模）物理課上老師展示了一款磁懸浮地球儀，如圖（a）所示，閉合開關(guān)，地球儀懸浮在空中。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)地球儀底部有一塊磁鐵，底座內(nèi)部有電磁鐵。莉莉畫出了如圖（b）所示的電路原理圖，下列判斷不正確的是（）A．b圖中用虛線代表的地球儀的A端是S極 B．底座通電后能產(chǎn)生磁場是利用了電流的磁效應 C．a(chǎn)圖中地球儀能夠懸浮利用了同名磁極相互排斥的原理 D．閉合開關(guān)后，向左移動P能增大地球儀的懸浮高度5．（2023?雁塔區(qū)校級三模）圖﹣1是一種磁懸浮地球儀擺件，地球儀內(nèi)部裝有磁鐵，底座內(nèi)部裝有如圖﹣2所示的電磁鐵。下列說法正確的是（）A．圖﹣1中，電磁鐵周圍存在著真實的磁場和磁感線 B．圖﹣1中，地球儀利用異名磁極相互排斥的原理懸浮 C．圖﹣2中，電磁鐵的上端是S極 D．圖﹣2中，將電源正負極對調(diào)后，電磁鐵周圍的磁場方向不變6．（2023?蒲城縣一模）如圖所示是簡易電磁鎖原理圖，閉合開關(guān)S，滑片P向左移動，使靜止在水平桌面的鎖栓滑動，打開門鎖，下列說法錯誤的是（）A．鎖栓可能是用鋼鐵制作的 B．通電后電磁鐵a端為N極 C．滑片向左移動的過程中電磁鐵的磁性增強 D．鎖栓在滑動過程中受到的摩擦力始終向左7．（2023?福安市三模）小明為抽屜設計了一個簡易防盜報警器，并將它安裝在抽屜內(nèi)。報警器原理圖如圖，光敏電阻的阻值隨光照射強度的增大而變小。下列說法正確的是（）A．控制電路為工作電路提供電源 B．拉開抽屜時，R0兩端電壓變大 C．合上抽屜時，電磁鐵磁性增強 D．增大電阻R0，電鈴更容易響起8．（2023?鹽城三模）車輛嚴重超載會損壞橋梁，為了能抓拍超載車輛，物理興趣小組成員決定為橋梁管理者設計一個“汽車超載記錄器”來進行監(jiān)控管理，如圖甲為該超載記錄器原理圖，已知電源電壓U＝10V，線圈電阻R0＝5Ω，R1為最大阻值15Ω的滑動變阻器，Rx為壓敏電阻，當車輛駛?cè)氡粰z測路段時，其阻值隨它受到的壓力變化的情況如圖乙所示，當電流表示數(shù)達到或超過0.4A時，電磁繼電器的銜鐵被吸下，工作電路中的照相機就開始工作，抓拍超載車輛，則下列說法正確的是（g取10N/kg）（）A．當壓敏電阻Rx受到的壓力增大時，電磁鐵的磁性減弱 B．當橋梁限重為30t時，滑動變阻器接入電路的阻值應為10Ω C．橋梁限重可調(diào)節(jié)范圍為20t～55t D．橋梁老化后應適當增大R1阻值以減小橋梁限重標準9．（2023?酒泉二模）為探究“電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關(guān)”，實驗小組連接了如圖所示的實驗電路，開關(guān)S閉合。下列說法正確的是（）A．大頭針的下端散開是因為異名磁極相互排斥 B．乙螺線管的下端是S極 C．比較甲、乙吸引大頭針的數(shù)量可得出電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關(guān)系 D．向左移動滑動變阻器的滑片P，甲、乙吸引大頭針的個數(shù)均會增多10．（2023?張店區(qū)校級二模）如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，其中GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小。閉合開關(guān)S1、S2，下列說法正確的是（）A．電磁鐵的右端為N極 B．當滑片P向左滑動時，電磁鐵磁性減弱 C．當滑片P向左滑動時，巨磁電阻的阻值增大 D．當滑片P向左滑動時，指示燈變亮11．（2023?資興市二模）法國科學家阿爾貝?費爾和德國科學家彼得?格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應而榮獲2007年度諾貝爾物理學獎。圖中GMR代表巨磁電阻，在磁場中，其阻值隨磁場的逐漸變強而減小，閉合開關(guān)S1、S2，下列說法中正確的是（）A．電磁鐵左端為N極 B．電磁鐵外部的磁感線從右端出發(fā)回到左端 C．將滑片P向b端滑動，電磁鐵磁性變強 D．將滑片P向a端滑動，指示燈變暗12．（2023?吉安縣校級二模）如圖所示為車庫積水自動報警器原理圖，其核心是一電磁繼電器。圖中A、B位置可以安裝電鈴或LDE燈，要求車庫沒有積水時，LED燈亮，車庫有積水時，電鈴響。電鈴應該安裝在圖中的（選填“A”或“B”）位置；電磁繼電器實質(zhì)是一種（選填“用電器”或“開關(guān)”）。1．（2023?東營）小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實現(xiàn)自動控制，其電路原理如圖所示，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，其阻值大小隨光照強度的增大而減小。當開關(guān)S1閉合，光線變暗時，下列判斷正確的是（）A．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2閉合 B．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性增強，開關(guān)S2斷開 C．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性增強，開關(guān)S2閉合 D．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2斷開2．（2023?天津）黨的二十大報告指出“科技是第一生產(chǎn)力”。某學校為了培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，組織科技創(chuàng)新大賽，小明在比賽中制作了水位自動報警器，原理圖如圖所示。當水位達到金屬塊A時（一般的水都能導電），則（）A．兩燈都亮 B．兩燈都不亮 C．只有綠燈亮 D．只有紅燈亮3．（2023?揚州）如圖所示，下列做法中電磁鐵不能吸引更多大頭針的是（）A．只提高電源電壓 B．只將滑片P向左移動 C．只增加螺線管線圈的匝數(shù) D．只將鐵芯換成同規(guī)格的銅芯4．（2023?自貢）如圖所示，R0是一個光敏電阻，光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而減小。R是電阻箱（已調(diào)至合適阻值），它們和繼電器組成自動控制電路來控制路燈，白天路燈熄滅，夜晚路燈亮起。下列說法正確的是（）A．電路工作時，電磁鐵上端為N極 B．給路燈供電的電源應接在b、c兩端 C．路燈發(fā)光時把電能全部轉(zhuǎn)化為光能 D．控制電路電源電壓減小后，傍晚時路燈比原來早一些亮5．（2023?宿遷）在科技晚會上，小明給大家展示了一個“聽話”的小瓶子，通過調(diào)節(jié)滑片，就可以讓小瓶子上浮、下沉或懸停在水中，它的原理如圖所示（磁鐵固定在活塞上），閉合開關(guān)S后，移動滑片P，使小瓶子懸停在圖示位置。對此，以下分析正確的是（）A．電磁鐵的右端為S極 B．若將滑片P向右移，小瓶子將會上浮 C．小瓶子下沉時，小瓶子中的氣體密度變小 D．小瓶子上浮時，小瓶子的瓶口處受到水的壓強保持不變（多選）6．（2023?湘潭）如圖是汽車尾氣中CO濃度的檢測電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小，R2是滑動變阻器，開關(guān)S閉合，當CO濃度高于某一設定值時，電鈴報警。下列說法正確的是（）A．電磁鐵的上端是N極 B．電鈴應接在A和B之間 C．當CO濃度升高時電磁鐵的磁性減弱 D．電源用久后，U1減小，CO的報警濃度會變高7．（2023?鞍山）在探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小聰連接了如圖所示的電路，電磁鐵A端放有一小磁針，閉合開關(guān)，小磁針（選填“順”或“逆”）時針轉(zhuǎn)動，向右移動滑動變阻器的滑片，電磁鐵磁性（選填“增強”、“減弱”或“不變”）。電磁鐵磁性的強弱還與有關(guān)。8．（2023?牡丹江）如圖是中國科技館內(nèi)的超導磁懸浮列車模型和一個環(huán)形軌道。模型列車行駛過程中，車內(nèi)超導體通過液氮降溫，從正常態(tài)轉(zhuǎn)為超導態(tài)，從而減小了導體的。列車行進時不接觸軌道，處于懸浮狀態(tài)，減小列車行駛時的。9．（2023?蘇州）寒冬，為給小雞仔提供溫暖的環(huán)境，小明制作了恒溫箱系統(tǒng)，原理如圖?？刂齐娐酚呻姶爬^電器、滑動變阻器R1、熱敏電阻R2（安裝在恒溫箱內(nèi)，阻值隨溫度升高而顯著減?。?、低壓電源等組成。加熱電路由電源、電熱絲R3和R4等組成。調(diào)好R1阻值，閉合開關(guān)S1、S2，箱內(nèi)溫度升高到設定值后即在小范圍內(nèi)波動，且降溫階段降溫比較平緩。（1）通電線圈上端是極，溫度升高時，電磁鐵磁性；（2）R3阻值（大于/小于）R4阻值；（3）將R1的阻值稍微調(diào)小一些，恒溫箱控制的溫度將。10．（2023?婁底）如圖所示是一種溫度自動控制報警裝置電路圖。當溫度達到90℃時，就會啟動報警裝置，發(fā)出光信號提醒用戶。溫度計中的水銀屬于（選填“導體”或“絕緣體”）；報警時，工作電路中的燈亮。11．（2023?宜賓）如圖所示，請用筆畫線代替導線將電路連接完整，并在括號中標出小磁針靜止時右端的磁極名稱（要求閉合開關(guān)，移動滑片P能改變螺線管