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20.3电磁铁电磁继电器

视频教学课堂一

视频教学课堂二

视频教学课堂三

知识点一：电磁铁

结构：插入铁芯的通电螺线管磁性会有显著的增强，称为电磁铁。

电磁铁与一般的永磁体相比有以下特点：

a、有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。

（为了使这一特性更显著，铁芯的应该用软磁性材料来做。否则，断电后磁性不能完全消失）

b、磁性的强弱与方向可控。

知识点二：影响电磁铁磁性强弱的因素

磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。

我们可以设计实验进行验证。参看上面的视频：

实验中判断磁性强弱方法：

根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。

下图是电磁铁的主要应用：

典型例题

在一次实验中，小红连接了如图所示的电路．电磁铁AB正上方放有一小磁针．闭合开关，可能出现的情况是()

A．电磁铁A端为S极

B．小磁针N极指向水平向右

C．若滑动变阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性增强

D．移动滑动变阻器的滑片P，不影响电磁铁的磁性强弱

解析：根据安培定则，开关闭合后电磁铁的A端为N极，B端为S极，所以小磁针会沿着AB的磁感线呈水平方向且N端指右。向右移动滑片，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性会减弱。答案：B

知识点三：电磁继电器

电磁继电器：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

可以达到低电压控制高电压、远距离间接控制、自动化控制等作用。

下图中，左侧部分为控制电路；右侧部分为工作电路，水位上升到一定高度控制电路接通，从而间接接通右侧电路。两个电路是分开的。

练习

第3节电磁铁电磁继电器

一、单选题

1.在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是（）

A.铜棒B.铅棒C.铝棒D.铁棒

2.下列几种器件中与电铃工作原理相同的是（）

A.电磁炉B.电烙铁

C.电饭煲D.电磁铁

3.如图所示，当闭合开关s，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，图中的电磁铁（ 　　）

A.a端是N极，磁性增强

B.b端是N极，磁性增强C.a端是N极，磁性减弱

D.b端是N极，磁性减弱

4.下列事例与相应的解释正确的是（ 　　）

A.电磁起重机对吸起的钢铁卸载﹣﹣切断电流，电磁铁失去磁性B.行驶的汽车关闭发动机后还会运动一段时间﹣﹣汽车受到惯性的作用C.“司南之杓，投之于地，其抵指南”﹣﹣地球对它附近的物体有吸引作用D.电炉丝通电后热得发红，与电炉丝连接的导线却不太热﹣﹣通过电炉丝的电流大

5.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错误的是（）

A.温度升高至74℃时，电灯亮

B.温度升高至74℃时，电铃响C.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的

D.电磁继电器是一种电路开关

6.将图中通电螺线管中的铁芯抽去，可以看到的现象是（ 　　）

A.悬挂磁铁的弹簧长度不变

B.悬挂磁铁的弹簧伸长C.悬挂磁铁的弹簧缩短

D.悬挂磁铁的弹簧发生扭转

7.小明用如图所示电路进行“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的探究活动后，得出以下的结论，其中正确的是（ 　　）①线圈中的电流越强，磁性越强②电磁铁线圈匝数越多，磁性越强③若将线圈A的铁钉拔出，磁性大大减弱．

A.只有①②B.只有②③

C.只有①③D.①②③

二、多选题

8.如图是一种水位自动报警器的原理图。它运用了许多物理知识．以下说法中正确的是（ 　　）

A.不纯净的水是导体

B.水位到达金属块A时，红灯亮C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应

D.电磁继电器实质是一种电路开关

9.如图所示，闭合开关后将变阻器的滑片向左移动，下列说法正确的是

A.电路总电阻变小

B.电流表读数变大

C.电磁铁的磁性增强

D.弹簧测力计示数变小

三、填空题

10.如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆．当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是________，________，________

11.如图是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时，因为通常的水是________，控制电路接通，灯　________发光（填“L1”或“L2”）。

12.如图所示是温度自动报警器，当温度达到________℃时，电铃发声报警，此时螺线管的左端是________极．

13.为了防止电路中电流过大，发生危险，电路中常常要安装保险丝，保险丝是用________大，熔点低的铅锑合金制作的，新建楼房用空气开关代替了保险丝，如图所示，当电路中电流过大时，电磁铁的磁性将变________（选填“强”或“弱”），吸引衔铁，使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用．

14.如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆．当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是________________________

15.学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示．分电器的作用是把V的交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出．V的供电线路有电和停电时蓄电池、灯泡的工作状态分别是________．

四、解答题（共1题；共5分）

16.图示温度自动报警器，请讲清工作原理

五、实验探究题

17.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．

（1）闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲吸引大头针的个数________（填“增加”或“减少”），说明电流越________，电磁铁磁性越强．

（2）根据图示的情境可知，________（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强．

六、综合题

18.小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．

（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯________（填“L1”或“L2”）是红灯；

（2）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？

（3）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．

答案解析部分

一、单选题

1.D2.D3.D4.A5.A6.C7.D

二、多选题

8.A,B,D9.A,B,C

三、填空题

10.绿灯灭红灯亮电铃响11.导体L.85S　

13.电阻强14.绿灯灭红灯亮电铃响15.有电时蓄电池充电，灯泡不发光停电时蓄电池供电，灯泡发光

四、解答题

16.答：温度升高时，水银柱上升，当水银柱与金属丝接触时，左边电路导通，电磁铁工作，电磁铁吸引衔铁，使右边电路也导通，电铃工作．

五、实验探究题

17.（1）增加大（2）甲线圈的匝数越多

六、综合题

18.（1）L2（2）解：车对水平地面的压力F=G=mg=20×kg×10N/kg=2×N，由图象可知，此时的输出电压U=1V，因为I=，所以电路总电阻：R总===50Ω，电阻R的阻值R=R总﹣R线圈=50Ω﹣20Ω=30Ω当R=30Ω要使报警器报警，输出电压最小，据I=，所以输出最小电压U0=IR线圈=0.02A×20Ω=0.4V，由图象可知，此时压力传感器受到的压力F′=0.8×N=8×N。

（3）根据对超载危害的了解分析答题．

—END—

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