浙教版八年级科学下册1.3-电磁铁的应用学案

1 电磁铁的应用 【知识要点】 一、电磁铁的构造 电磁铁是利用电流的磁效应，使软铁具有磁性的装置。将软铁棒插入一螺形线圈内部，则当线圈通有 电流时，线圈内部的磁场使软铁棒磁化成磁铁；当电流切断时，则线圈及软铁棒的磁性随着消失。软铁棒 磁化后所产生的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度大大增强，故电磁铁的磁力大于天然磁铁。 二、电磁铁的应用 1．电铃 工作原理：电路闭合，电磁铁具有磁性，吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出 声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。上述过程不断重复，电铃发出了持续 的铃声。 2．电磁选矿机和电磁起重机 探究 如图所示是电磁选矿机和电磁起重机，请你根据电磁铁 的原理，解释这两种机械的工作原理。 3．电磁继电器 说出电磁电器的作用和工作原理 （1）电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强 电流，还可以实现远距离操纵和自动控制。 （2）工作原理：它是利用电磁控制工作电路通断的装置。如图所示，它由电磁铁（A）、衔铁（B）、弹 簧（C）、触点（D 为动触点，E 为静触点） 组成，接线时注意电磁铁应和低压电源、电键连接成控 制电路；用电器、高压电源和电磁继电器的触点构成工作 电路，不可接错。当电磁铁通电时，把衔铁吸引下来，使 动触点和静触点接触，工作电路闭合，使高压部分的电路工 作，一旦电磁铁断电，电磁铁即失去磁性，在弹簧的作用下， 把衔铁拉起来，使动触点与静触点脱开，从而切断了高压部分的工作电路 4．磁悬浮列车 磁悬浮列车就是利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的排斥作用力而把列车悬浮起 来，使列车与轨道没有接触，没有摩擦。磁悬浮列车的阻力很小，因此运动速度很大。 5．信息的磁记录 电磁选矿机和电磁起重机 2 我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的。录音磁带的一面涂有一层磁粉，每一个磁粉粒就是一个 小磁体。当录音机通电时，磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录音过程中声音的电信号就是通过磁化的方 法记录在磁带上。放音时，当磁带通过放音磁头时，磁带上磁粉的磁场按原来记录的规律变化，使通过磁 头的电流随磁场的变化而变化，电流通过喇叭，记录的声音就还原了。计算机的软盘与硬盘也是通过磁化 的方法来记录信息的． 6．电话 （1）电话主要是由听筒、电源和话筒串联在电路中组成的。 （2）电话的基本工作原理是： （3）话筒主要由金属盒、碳粒和膜片等组成，可以把声音信号转化成按声音的强弱变化的电流信号， 其工作原理是：当人对话筒说话时，声波使膜片振动，膜片忽松忽紧地压挤碳粒，使电阻忽大忽小，在电 路中产生了强弱按声音振动而变化的电流信号。 （4）听筒主要由永磁铁、螺线管和薄铁片等组成，可以把按声音振动而强弱变化的电流信号转化成 相应的声音信号，其工作原理是：当从话筒传来按说话声音的振动而强弱变化的电流信号时，磁体对铁片 的吸引力也发生强弱变化，使铁片振动起来，产生和对方说话相同的声音信号。 三、电磁铁的优点 （1）可以通过电流的通断，来控制其磁性的有无 （2）可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性 （3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来改变其磁性的强弱 【典型例题】 例 1、某同学在做“探究电磁铁”的实验中，用两个相同的大铁针绕制 成电磁铁进行实验，如右图所示.下列说法中正确的是（ ）. A. 要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻 器的滑片向右滑动 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 线圈匝数较多，所以通过 B 的电流较小 D. 若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引 例 2、弹簧下悬挂一条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，如图所示，闭合开关后为使弹簧伸长，下列措 施中可采用的是（ ）. A. 将滑片 P 移向 b 端 B. 将滑片 P 移向 a 端 C. 将铁芯从螺线管中取出 D. 把电源两极对调后接入原电路 例 3、如图所示，电磁铁 A、铁片 B 和支架组成的装置悬挂于弹簧 测力计的下端，当电磁铁 A 通电后，铁片 B 被突然吸引到 A 上， 在此过程中，弹簧测力计 C 的示数将（ ）. A.变大 B. 不变 C. 变小 D. 先变大后变小 （声音）振动 话筒 电流的变化 话筒 （声音）振动 （声音） 3 例 4、关于电磁铁，下面说法中不正确的是（ ） A、电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性 B、通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强 C、通入电磁铁的电流方向改变，它的磁性强弱也发生改变 D、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 例 5、如图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、电磁铁继电器是一种电路开关 例 6、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 7、磁悬浮列车将为现代交通运输开辟一个新的天地，下列关于磁悬浮列车的说法，错误的是（ ） A、由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定是做匀速直线运动 B、通过列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥，使列车悬浮 C、列车悬浮行驶，车体与轨道间无阻力，运行平稳 D、为产生极强的磁场使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选用超导材料 例 8、电磁铁的铁芯用铁而不用钢的主要原因是（ ） A．铁的磁性保持的时间比钢的磁性长 B．铁通电后容易磁化，断电后铁的磁性容易消失 C．钢在通电后有磁性，断电后也有磁性，所以不用钢 D．以上三个原因都不正确 电源 电源 电铃 4 【经典练习】 一、选择题 1、通电螺线管插入铁芯后，磁性大大增强，其原因是（ ） A、插入铁芯后，铁芯带电的结果 B、插入铁芯后，螺线管中的电流增大了的结果 C、插入铁芯后，铁芯被磁化，铁芯与螺线管共同作用的结果 D、插入铁芯后，螺线管内的空间变小的结果 2、下列方法中，能改变通电螺线管极性的是（ ） A、增加通电螺线管的线圈匝数 B、在通电螺线管内插入铁芯 C、减小通电螺线管的电流 D、改变通电螺线管的电流方向 3、图所示的是控制电磁铁磁性强弱的电路图，其中正确的是（ ） 4、下列有关电磁铁的说法中，正确的是（ ） A、铁芯使通电电磁铁的磁性增强 B、电磁铁断电后，仍然有很强的磁性 C、电磁铁的铁芯应该是用钢制成 D、通入电磁铁的电流越大，它的磁性越弱 5、我国第一条磁悬浮列车已在上海建成，它是利用磁极间的相互作用，将列车悬浮于轨道之上 10mm，从 而大大减小了摩擦力，提高了行驶的速度。这里“磁极间的相互作用”指的是（ ） A、同名磁极互相排斥 B、同名磁极互相吸引 C、异名磁极互相排斥 D、异名磁极互相吸引 6、下列不是通过磁化的方法记录信息的是（ ） A、计算机的软盘 B、计算机用的光盘 C、计算机的硬盘 D、录音机的录音带 5 绿灯 橡胶垫图 上踏板 电源 电源 红灯 二、 填空题 1、内部插入铁芯的螺线管叫 。 2、如图所示的电磁继电器，当控制电路接通时，灯 亮。 （填“L1”或“L2”） 1．给通电螺线管内加入一个 时， 就成了电磁铁，电磁铁的一大优点在于可以通过 来控制 磁性的有无，因而得到广泛的应用。 3、如图所示，开关闭合时，电磁铁的上端为 极， 要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片 P 应向 滑动。 （第 3 题） 4、利用 制成的电磁继电器，可以通过低电压和弱电流控制 电路，实现安全操作与生产。 5、右上图是电磁选矿机的示意图，A 为电磁铁，落入坑 N 中 的是 （填“铁矿石”或“非铁矿石” ）。 （第 5 题） 6、右图所示是一种防盗报警器，当有人踏上踏板欲 开门时， 灯就会亮，平时，无人踏上踏板或自己 人开门不去踏踏板， 灯亮，这是电磁继电器自动 控制的原理的应用。 7、 要使通电螺线管的磁性增强，可采用的方法有 、 和 . 8、电磁铁磁性有无可由 来控制，磁性强弱可由 来控制，磁场方向可由 来控制. 9、 如右图所示，B 为一铁块，用一轻质弹簧悬挂着，当将另一铁棒 A 插入通电 后的螺线管中时，铁块 B 将向 运动. 10、在“研究电磁铁”的实验中： （1）已有一个线圈匝数可以改变的电磁铁（含铁芯）、电源、开关、电流表和一堆 大头针，还应补充的器材是 . （2）为了增加电磁铁的磁性，小华同学提出了以下方案：①增大电磁铁中的电流； ②抽出电磁铁的铁芯；③减少线圈的匝数；④增加线圈的匝数.在上述方案中，经实验验证，正 确的做法是）（ ）. A. ①②方案 B. ②④方案 C. ①④方案 D. ②③方案 P S A M N 6 作业 1、如图所示的电磁继电器，当控制电路接通时，灯________亮。(填“L1”或“L2”) 2、小强设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示，下表是他所做实验的记录。 电磁铁（线圈） 100 匝 50 匝 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流（A） 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引铁钉的最多数目（枚） 7 11 14 5 8 10 下列结论不正确的（ ） A、比较 1、4 两次实验可知：线圈中的电流一定时，匝数越多，磁性越强 B、比较 1、3、5 三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强 C、比较 1、2、3（或 4、5、6）三次实验可知：匝数一定时，线圈中的电流越大，磁性越强 D、电磁铁的磁性越强，吸引铁钉的数目越多 3、如图所示，若要使滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方 式可以是（ ）． A．C 接 E，D 接 F B．C 接 E，B 接 F C．A 接 E，D 接 F D．A 接 E，B 接 F 5、电磁铁是利用下列哪种原理制成的？（ ） A．磁场对电流的作用 B．电磁感应现象 C．电流的磁效应 D．电流的热效应 6、如左下图所示，弹簧测力计甲、乙下分别挂一个条形磁铁和铁块，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片 向右端移动时，弹簧测力计的读数（ ）． A．甲、乙都变大 B．甲、乙都变小 C．甲变大，乙变小 D．甲变小，乙变大