浙江省臨海市新概念教育咨詢有限公司八年級科學(xué)下冊第四章第3節(jié)電磁鐵的應(yīng)用學(xué)案浙教版

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1、 第四章《第3節(jié) 電磁鐵的應(yīng)用》學(xué)案 聯(lián)想情景導(dǎo)入 提起電話，大家都不會陌生?？墒悄阒离娏鞯拇判?yīng)在電話里起什么作用嗎? 話筒和聽筒是電話的兩個基本組成部分。人對著話筒說話。話筒把聲音振動轉(zhuǎn)化成強(qiáng)弱 變化的電流，電流流經(jīng)聽筒．聽筒又把它轉(zhuǎn)化成振動。使人聽到聲音。振動一變化的電流一振動，這就是電話的基本原理。 話筒是怎樣把聲音轉(zhuǎn)化成強(qiáng)弱變化的電流的呢?話筒里有一個金屬盒，里面裝滿碳粒， 上面蓋有一個膜片。碳粒之間的接觸不緊密，它們整體的電阻隨膜片壓緊的程度而改變。當(dāng)人對話筒說話時，聲波使膜片振動，膜片忽松忽緊地壓擠碳粒，使電阻忽大忽小。在電路中就產(chǎn)生了強(qiáng)弱按聲音振動而變化的電

2、流。 在電話的聽筒里有一個永磁鐵，它的兩個磁極上套著螺線管，在磁極前面有一個薄鐵片， 由于永磁體的吸引，薄鐵片有些彎向磁極。在電話接通時，聽筒是和對方的話筒串聯(lián)在一個電路里的。當(dāng)從話筒傳來按說話聲音的振動而強(qiáng)弱變化的電流時，磁體對鐵片的吸引力也發(fā)生強(qiáng)弱變化，使鐵片振動起來，發(fā)出和對方說話相同的聲音。 除電話外，電鈴、電磁選礦機(jī)、電磁起重機(jī)都利用了電磁鐵的工作原理。你知道它們是、 怎樣利用電磁鐵的工作原理進(jìn)行工作的嗎?那么趕快來學(xué)習(xí)我們今天的內(nèi)容吧! 重點(diǎn)知識詳解 一、電磁鐵 我們把插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。 二、電磁鐵的應(yīng)用 1．電鈴：電路閉合，電磁

3、鐵吸引彈性片。使鐵錘向鐵鈴方向運(yùn)動。鐵錘打擊鐵鈴而發(fā)出聲音，同時電路斷開，電磁鐵失去了磁性，鐵錘又被彈回。電路閉合。上述過程不斷重復(fù)，電鈴便會發(fā)出鈴聲。 2．電磁選礦機(jī)和電磁起重機(jī)。 (1)電磁選礦機(jī)工作原理：不同礦物質(zhì)具有不同的磁性，用可以旋轉(zhuǎn)的圓形電磁鐵吸 引這些礦物質(zhì)，由于它們受到的磁力不同，從而可以把不同磁性的礦物質(zhì)分開。 (2)電磁起重機(jī)工作原理；把電磁鐵放在被起重的含鐵質(zhì)的物體上，接通電流，電磁 鐵產(chǎn)生磁

4、性，把鐵質(zhì)物體吸起，放下時，只要斷開電流即可。 3． 電磁繼電器：電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關(guān)。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強(qiáng)電流。 4．磁懸浮列車工作原理：利用列車軌道上的強(qiáng)電磁鐵對列車上的電磁鐵的磁極排斥作用力而使列車懸浮起來，使列車與軌道沒有接觸，消除了列車與軌道間的摩擦。磁懸浮列車運(yùn)行時的阻力很小，因此運(yùn)行速度很快。 5. 信息的磁記錄：

5、記錄聲音、文字、圖象等信息的磁帶的一面都涂有一層磁粉，每一個磁粉粒就是一個小磁體，通過磁頭把磁粉磁化，把信息記錄在磁帶上。放音時，當(dāng)磁帶通過放音磁頭時，磁帶上磁粉的磁場按原來記錄的規(guī)律變化，使通過磁頭的電流隨磁場的變化而變化。電流通過喇叭，記錄的聲音就還原了。 精典例題解析 [例1] 下圖是一種防汛報警器的原理圖。K是觸點(diǎn)開關(guān),B是一個漏斗形的竹片圓筒,里面 有個浮子A，試說明這種報警器的工作原理。 [解析] 電磁繼電器有的用造非常廣泛。在分析各種應(yīng)用電路工作原理時,主要應(yīng)弄清電磁 鐵通斷電時觸點(diǎn)的通斷情況及其對電路的作

6、用。 [答案] 水位升高時,浮子A會推動B一起上升,當(dāng)水位達(dá)到或超過警戒線時,使控制電路接 通。遮時,電流通過電磁鐵,使它吸引銜鐵,并使工作電路接通，電燈發(fā)光報警。當(dāng) 水位降低時，浮子A帶動B一起下降。當(dāng)水位低于警戒線時，控制電路被斷開，電 磁鐵園無電漉通過而停止工作，不再吸 引銜鐵，使工作電路被斷開，電燈不再發(fā) 光報警。 [例2] 如圖所示是我國的第一條磁懸浮列車。磁懸浮判車的車矚和鐵軌上分別安放著碰 體，車廂甩的磁體太多是通有強(qiáng)大電流的電磁鐵，通過磁體間的 相互作用，車身 離開鐵軌，實現(xiàn)懸浮運(yùn)行。磁懸浮列車車速理論上可達(dá)1000千米／時?，F(xiàn)有下列 說法，

7、 (1)磁懸浮列車?yán)昧送虐庀嗷ヅ懦狻? (2)磁懸浮列車?yán)昧水惷艠O相互排斥。 (3)懸浮列車褙除了車體鐵軌之間的摩擦。 (4)磁懸浮列車增大了車體與鐵軌之間的摩擦。 正確的組合是 ( ) A. (1) (3) B. (1)（4) C. (2)(3) D. (2)(4) [解析] 磁懸浮列車?yán)昧熊囓壍郎系膹?qiáng)電磁鐵對列車上的電磁鐵的磁極排斥作用力而使 列車懸浮起來，使列車與軌道沒

8、有接觸，消除了列車與軌道間的摩擦。磁懸浮列車 運(yùn)行時的阻力很小，因此運(yùn)行速度很快。 [答案] A 考點(diǎn)應(yīng)試必備 1．如圖當(dāng)開關(guān)s閉合后，要使電磁鐵磁性增強(qiáng)可采用的方法是 ( ) A．滑片P向左移動 B．滑片P向右移動 C．減少線圈的匝數(shù) D．增加通電的時間 2．很多帶磁性的物品在強(qiáng)磁場中易被磁化而不能使用，下列各物品能在強(qiáng)磁場中保存不會 損壞的是

9、 ( ) A．VCD的光碟 B．公用電話的磁卡 C．電腦中保存數(shù)據(jù)的硬盤 D．?dāng)z相機(jī)中的錄像帶 3．在圖中的裝置中，有兩個薄鐵片(舌簧片)ab和cd．a(chǎn)端和d端分別固定在一塊木支架上， b端和c端相互交疊但相隔一個很小的距離，舌簧片連接在一個有小燈泡的電路中，如 果拿一根條形磁體平行地靠近舌簧片，小燈泡就亮起來，這是因為 ( ) A. 由于磁化，b端為S極，c端為N極，b,c端互相吸引，使電路接通 B．由于磁化，b端為N極，c端為S

10、極，b、c端互相吸弓l，使電路接通 C．由于條形磁體的吸引，b、c端接觸，使電路接通 D．以上說法都不正確 4．如圖所示，閉合開關(guān)，小鐵釘被吸引。下面說法正確 的是 ( ) A．小鐵釘一定有磁性 B．小鐵釘一定沒有磁性 C．通電螺線管左端為N極，則A接電源正極 D．螺線管B接電源正極，小鐵釘磁化后，右端為S極 5．如圖所示的自動控制電路中，當(dāng)開關(guān)S斷開時，工作電路的情況是 ( ) A．燈亮，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，電鈴響 B．燈亮，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，電鈴不響 C．燈不亮，電動機(jī)

11、不轉(zhuǎn)動，電鈴響 D．燈亮，電動機(jī)不轉(zhuǎn)動。電鈴響 6．如圖是王強(qiáng)同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)的活動中為某倉庫設(shè)計的一種防盜報警器，其踏 板放在倉庫的門口，電鈴和燈泡放在值班室內(nèi)，觀察電路可知這個報警器的原 理是有人踩踏板時__________，無人踩踏板時_________。 7．如圖所示是小明設(shè)計的溫度自動報警器原理圖。在水銀溫度計里封入一段金屬絲。當(dāng)在 正常工作的溫度范圍內(nèi)時，綠燈亮；當(dāng)溫度升高達(dá)到金屬絲下端所指示的溫度時，紅燈 亮，發(fā)出報警信號。請按照題意要求。在圖中連接好電路。

12、 8．如圖所示，是上海磁懸浮列車的懸浮原理。請在下圖放大的圖中畫出軌道下方的車廂線 圈的繞線。 提高班習(xí)題精選 1．不含有電磁鐵的設(shè)備有( ) A．電磁繼電器 B．電鈴 C．滑動變阻器 D．電動機(jī) 2．某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置，為的是工作電路發(fā)生故障而斷開時，紅燈亮同時電鈴報警。故障排除后，綠燈亮，則( ) A．A是綠燈 B．B是綠燈 C．C是綠燈 D．C是電鈴 3．(2011廣安)如

13、圖所示為一種溫度自動報警器原理圖，在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲，當(dāng)溫度升高至( ) A．74℃時，電燈亮報警 B．72℃時，電鈴報警 C．66℃時，電鈴報警 D．74℃時，電鈴報警 4．如圖所示是某同學(xué)連接的電鈴電路，開關(guān)閉合后，電路中始終有電流，但電鈴只響一聲就不再響了，原因是( ) A．電磁鐵始終沒有磁性 B．銜鐵沒有向下運(yùn)動 C．銜鐵一直被電磁鐵吸著不能回彈 D．電池正、負(fù)極接反了 5．有一個用電磁繼電器控制航標(biāo)燈的電路圖如圖所示，R為光敏電阻，光照時電阻很?。徊皇芄庹諘r，阻值很大。這樣在太陽西沉?xí)r航標(biāo)燈會 ；太陽東升

14、時，航標(biāo)燈會 。 6．電磁繼電器在電路中主要是通過控制電路的通、斷來控制 的有無，從而由銜鐵拉下復(fù)位，帶動觸點(diǎn)實現(xiàn)對 的控制，所以電磁繼電器的實質(zhì)是 。 7．如圖是一種防汛報警器原理圖，S是觸點(diǎn)開關(guān)，B是一個漏斗形的竹片圓筒，里邊有一個浮子A，請說明它的工作原理。 8．(2010武漢)右圖是一種溫度自動報警器的原理圖，制作___ _（填“酒精”、“煤油”或“水銀”）溫度計時插入一段

15、金屬絲，當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指的溫度時，電磁鐵有___ _，將銜鐵吸引過來，使電鈴發(fā)出報警信號。請你根據(jù)圖中電磁鐵的極性，標(biāo)出控制電路中電源的“+、一”極。 9．為保證湖濱橋以及過橋車輛的安全，工作人員在橋的入口處安裝了“超載檢測報警系統(tǒng)”。檢測時，當(dāng)車輛重量小于1×105N時，綠燈亮、紅燈滅，表示可以通行；當(dāng)車輛重量大于等于1×105N時，紅燈亮、綠燈滅，表示禁止通行。系統(tǒng)中的電路元件如圖甲所示，其中壓敏電阻Rx在檢測時承受車輛的全部重量，它的阻值隨所受壓力F變化的圖像如圖乙所示；Ro為定值電阻；電磁繼電器線圈的阻值為10Ω，當(dāng)流過線圈的電流大于等于30

16、mA時，通電線圈的作用效果大于彈簧的作用效果，銜鐵被吸下，動觸點(diǎn)P和靜觸點(diǎn)M斷開并和靜觸點(diǎn)N接通；電池組的電壓為6V；綠燈、紅燈的正常工作電壓均為220V。 (1) 請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接。 (2) 定值電阻Ro的阻值為 ___ _Ω。 10．（2011南京）小明根據(jù)所學(xué)的電學(xué)知識，想設(shè)計一個汽車超載自動報警電路。他查閱了相關(guān)資料了解到壓敏電阻是阻值隨壓力變化而變化的元件，并了解到壓敏電阻在生活中的一種應(yīng)用——壓力傳感器。壓力傳感器受到的壓力越大，輸出的電壓就越大，用它可以稱量汽車的重。某壓力傳感器輸出電壓與壓力的關(guān)系如下表： 壓力/×105N O

17、 1.2 2.4 3.6 4.8 6.O 輸出電壓/V O 1 2 3 4 5 小明利用該壓力傳感器和電阻箱R’（最大電阻999.9Ω）及部分其它器材設(shè)計了圖甲所示的電路，閉合開關(guān)S，當(dāng)線圈中電流大于或等于20mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。已知繼電器線圈的電阻為25Ω，繼電器電路的電源電壓由傳感器的輸出電壓U提供。（假設(shè)U不受繼電器電路影響） (1) 根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，請在圖乙給定的坐標(biāo)系中描繪出壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的圖像； (2) 當(dāng)壓力增加到一定程度時，電鈴報警，說明汽車超載，則圖甲中電鈴應(yīng)接在__ __(填“A、B”或“C、D”)兩端；

18、(3) 小明希望壓力大于或等于2.4×105N時，啟動報警系統(tǒng)，則電阻箱R’的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)到多大？ (4) 要使該裝置報警，汽車的最小重力為多少？ 參考答案： 第3帶 電磁鐵的應(yīng)用 1．A 2．A 3．B 4．D 5．B 6.電鈴響 電燈亮 【提高班習(xí)題精選】 1．C 2．C 3．D 4．C 5．被點(diǎn)亮 熄滅 6．電磁鐵磁性 工作電路 電磁鐵控制的開關(guān) 7．當(dāng)水位升高，浮子上升，頂著竹片圓筒B上升與觸點(diǎn)S接通，這時電磁鐵有了磁性，吸下銜鐵，使觸點(diǎn)接觸，電燈和電源構(gòu)成回路，所以電燈亮，當(dāng)人們看到燈亮就知道水位升高了 8．水銀 磁性 圖略（左負(fù)右正） 9．(1)如圖 (2) 90 10．(1) 略 (2) C、D (3) 由圖像可知，當(dāng)壓力為2.4×105N時，U為2V R’=－R=100Ω-25Ω= 75Ω (4) 0.02A×25Ω= 0.5V 由圖像可知，壓力為0.6×105N 所以汽車的最小重力為0.6×105N