第四章第3節(jié) 電磁鐵的應用學案聯想情景導入提起電話，大家都不會陌生?？墒悄阒离娏鞯拇判陔娫捓锲鹗裁醋饔脝?話筒和聽筒是電話的兩個基本組成部分。人對著話筒說話。話筒把聲音振動轉化成強弱變化的電流，電流流經聽筒聽筒又把它轉化成振動。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化成強弱變化的電流的呢?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。在電路中就產生了強弱按聲音振動而變化的電流。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在一個電路里的。當從話筒傳來按說話聲音的振動而強弱變化的電流時，磁體對鐵片的吸引力也發(fā)生強弱變化，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、電磁起重機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行工作的嗎?那么趕快來學習我們今天的內容吧!重點知識詳解一、電磁鐵我們把插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。二、電磁鐵的應用1電鈴：電路閉合，電磁鐵吸引彈性片。使鐵錘向鐵鈴方向運動。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，電鈴便會發(fā)出鈴聲。2電磁選礦機和電磁起重機。 (1)電磁選礦機工作原理：不同礦物質具有不同的磁性，用可以旋轉的圓形電磁鐵吸 引這些礦物質，由于它們受到的磁力不同，從而可以把不同磁性的礦物質分開。 (2)電磁起重機工作原理；把電磁鐵放在被起重的含鐵質的物體上，接通電流，電磁 鐵產生磁性，把鐵質物體吸起，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。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強電流。 4磁懸浮列車工作原理：利用列車軌道上的強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。磁懸浮列車運行時的阻力很小，因此運行速度很快。 5. 信息的磁記錄：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是觸點開關,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。在分析各種應用電路工作原理時,主要應弄清電磁鐵通斷電時觸點的通斷情況及其對電路的作用。答案 水位升高時,浮子A會推動B一起上升,當水位達到或超過警戒線時,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。當水位降低時，浮子A帶動B一起下降。當水位低于警戒線時，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，實現懸浮運行。磁懸浮列車車速理論上可達1000千米時?，F有下列說法， (1)磁懸浮列車利用了同名磁扳相互排斥。 (2)磁懸浮列車利用了異名磁極相互排斥。 (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 磁懸浮列車利用列車軌道上的強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。磁懸浮列車運行時的阻力很小，因此運行速度很快。答案 A考點應試必備1如圖當開關s閉合后，要使電磁鐵磁性增強可采用的方法是 ( )A滑片P向左移動 B滑片P向右移動C減少線圈的匝數 D增加通電的時間2很多帶磁性的物品在強磁場中易被磁化而不能使用，下列各物品能在強磁場中保存不會 損壞的是 ( )AVCD的光碟 B公用電話的磁卡C電腦中保存數據的硬盤 D攝相機中的錄像帶3在圖中的裝置中，有兩個薄鐵片(舌簧片)ab和cda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，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，當開關S斷開時，工作電路的情況是 ( )A燈亮，電動機轉動，電鈴響 B燈亮，電動機轉動，電鈴不響C燈不亮，電動機不轉動，電鈴響 D燈亮，電動機不轉動。電鈴響6如圖是王強同學在研究性學習的活動中為某倉庫設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，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。當在正常工作的溫度范圍內時，綠燈亮；當溫度升高達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。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。提高班習題精選1不含有電磁鐵的設備有( ) A電磁繼電器 B電鈴 C滑動變阻器 D電動機2某同學設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( )AA是綠燈BB是綠燈CC是綠燈DC是電鈴3(2011廣安)如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，當溫度升高至( )A74時，電燈亮報警B72時，電鈴報警C66時，電鈴報警D74時，電鈴報警4如圖所示是某同學連接的電鈴電路，開關閉合后，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銜鐵沒有向下運動C銜鐵一直被電磁鐵吸著不能回彈D電池正、負極接反了5有一個用電磁繼電器控制航標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。這樣在太陽西沉時航標燈會 ；太陽東升時，航標燈會 。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，從而由銜鐵拉下復位，帶動觸點實現對 的控制，所以電磁繼電器的實質是 。7如圖是一種防汛報警器原理圖，S是觸點開關，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”）溫度計時插入一段金屬絲，當溫度達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。請你根據圖中電磁鐵的極性，標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”。檢測時，當車輛重量小于1×105N時，綠燈亮、紅燈滅，表示可以通行；當車輛重量大于等于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10，當流過線圈的電流大于等于30mA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P和靜觸點M斷開并和靜觸點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線完成電路連接。(2) 定值電阻Ro的阻值為 _ _。 10（2011南京）小明根據所學的電學知識，想設計一個汽車超載自動報警電路。他查閱了相關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系如下表：壓力/×105NO1.22.43.64.86.O輸出電壓/VO12345小明利用該壓力傳感器和電阻箱R（最大電阻999.9）及部分其它器材設計了圖甲所示的電路，閉合開關S，當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25，繼電器電路的電源電壓由傳感器的輸出電壓U提供。（假設U不受繼電器電路影響）(1) 根據表格中數據，請在圖乙給定的坐標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，則圖甲中電鈴應接在_ _(填“A、B”或“C、D”)兩端；(3) 小明希望壓力大于或等于2.4×105N時，啟動報警系統，則電阻箱R的電阻應調節(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 電磁鐵的應用1A 2A 3B 4D 5B6.電鈴響 電燈亮【提高班習題精選】1C 2C 3D 4C 5被點亮 熄滅6電磁鐵磁性 工作電路 電磁鐵控制的開關7當水位升高，浮子上升，頂著竹片圓筒B上升與觸點S接通，這時電磁鐵有了磁性，吸下銜鐵，使觸點接觸，電燈和電源構成回路，所以電燈亮，當人們看到燈亮就知道水位升高了8水銀 磁性 圖略（左負右正）9(1)如圖(2) 9010(1) 略(2) C、D(3) 由圖像可知，當壓力為2.4×105N時，U為2V R=R=100-25= 75(4) 0.02A×25= 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