电磁铁的应用.docx

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电磁铁的应用

第3节电磁铁的应用

联想情景导入

提起电话，大家都不会陌生。

可是你知道电流的磁效应在电话里起什么作用吗?

话筒和听筒是电话的两个基本组成部分。

人对着话筒说话。

话筒把声音振动转化成强弱

变化的电流，电流流经听筒．听筒又把它转化成振动。

使人听到声音。

振动一变化的电流一振动，这就是电话的基本原理。

话筒是怎样把声音转化成强弱变化的电流的呢?

话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，

上面盖有一个膜片。

碳粒之间的接触不紧密，它们整体的电阻随膜片压紧的程度而改变。

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。

在电路中就产生了强弱按声音振动而变化的电流。

在电话的听筒里有一个永磁铁，它的两个磁极上套着螺线管，在磁极前面有一个薄铁片，

由于永磁体的吸引，薄铁片有些弯向磁极。

在电话接通时，听筒是和对方的话筒串联在一个电路里的。

当从话筒传来按说话声音的振动而强弱变化的电流时，磁体对铁片的吸引力也发生强弱变化，使铁片振动起来，发出和对方说话相同的声音。

除电话外，电铃、电磁选矿机、电磁起重机都利用了电磁铁的工作原理。

你知道它们是、

怎样利用电磁铁的工作原理进行工作的吗?

那么赶快来学习我们今天的内容吧!

重点知识详解

一、电磁铁

我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。

二、电磁铁的应用

1．电铃：

电路闭合，电磁铁吸引弹性片。

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，电磁铁失去了磁性，铁锤又被弹回。

电路闭合。

上述过程不断重复，电铃便会发出铃声。

2．电磁选矿机和电磁起重机。

（1）电磁选矿机工作原理：

不同矿物质具有不同的磁性，用可以旋转的圆形电磁铁吸

引这些矿物质，由于它们受到的磁力不同，从而可以把不同磁性的矿物质分开。

（2）电磁起重机工作原理；把电磁铁放在被起重的含铁质的物体上，接通电流，电磁

铁产生磁性，把铁质物体吸起，放下时，只要断开电流即可。

3．电磁继电器：

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。

4．磁悬浮列车工作原理：

利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极排斥作用力而使列车悬浮起来，使列车与轨道没有接触，消除了列车与轨道间的摩擦。

磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。

5.信息的磁记录：

记录声音、文字、图象等信息的磁带的一面都涂有一层磁粉，每一个磁粉粒就是一个小磁体，通过磁头把磁粉磁化，把信息记录在磁带上。

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。

精典例题解析

[例1]下图是一种防汛报警器的原理图。

K是触点开关,B是一个漏斗形的竹片圆筒,里面

有个浮子A，试说明这种报警器的工作原理。

[解析]电磁继电器有的用造非常广泛。

在分析各种应用电路工作原理时,主要应弄清电磁

铁通断电时触点的通断情况及其对电路的作用。

[答案]水位升高时,浮子A会推动B一起上升,当水位达到或超过警戒线时,使控制电路接

通。

遮时,电流通过电磁铁,使它吸引衔铁,并使工作电路接通，电灯发光报警。

当

水位降低时，浮子A带动B一起下降。

当水位低于警戒线时，控制电路被断开，电

磁铁园无电漉通过而停止工作，不再吸引衔铁，使工作电路被断开，电灯不再发

光报警。

[例2]如图所示是我国的第一条磁悬浮列车。

磁悬浮判车的车瞩和铁轨上分别安放着碰

体，车厢甩的磁体太多是通有强大电流的电磁铁，通过磁体间的相互作用，车身

离开铁轨，实现悬浮运行。

磁悬浮列车车速理论上可达1000千米／时。

现有下列

说法，

（1）磁悬浮列车利用了同名磁扳相互排斥。

（2）磁悬浮列车利用了异名磁极相互排斥。

（3）悬浮列车褙除了车体铁轨之间的摩擦。

（4）磁悬浮列车增大了车体与铁轨之间的摩擦。

正确的组合是（）

A.

（1）（3）B.

（1）（4）C.

（2）（3）D.

（2）（4）

[解析]磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极排斥作用力而使

列车悬浮起来，使列车与轨道没有接触，消除了列车与轨道间的摩擦。

磁悬浮列车

运行时的阻力很小，因此运行速度很快。

[答案]A

考点应试必备

1．如图当开关s闭合后，要使电磁铁磁性增强可采用的方法是（）

A．滑片P向左移动B．滑片P向右移动

C．减少线圈的匝数D．增加通电的时间

2．很多带磁性的物品在强磁场中易被磁化而不能使用，下列各物品能在强磁场中保存不会

损坏的是（）

A．VCD的光碟B．公用电话的磁卡

C．电脑中保存数据的硬盘D．摄相机中的录像带

3．在图中的装置中，有两个薄铁片（舌簧片）ab和cd．a端和d端分别固定在一块木支架上，

b端和c端相互交叠但相隔一个很小的距离，舌簧片连接在一个有小灯泡的电路中，如

果拿一根条形磁体平行地靠近舌簧片，小灯泡就亮起来，这是因为（）

A.由于磁化，b端为S极，c端为N极，b,c端互相吸引，使电路接通

B．由于磁化，b端为N极，c端为S极，b、c端互相吸弓l，使电路接通

C．由于条形磁体的吸引，b、c端接触，使电路接通

D．以上说法都不正确

4．如图所示，闭合开关，小铁钉被吸引。

下面说法正确

的是（）

A．小铁钉一定有磁性

B．小铁钉一定没有磁性

C．通电螺线管左端为N极，则A接电源正极

D．螺线管B接电源正极，小铁钉磁化后，右端为S极

5．如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（）

A．灯亮，电动机转动，电铃响B．灯亮，电动机转动，电铃不响

C．灯不亮，电动机不转动，电铃响D．灯亮，电动机不转动。

电铃响

6．如图是王强同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏

板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知这个报警器的原

理是有人踩踏板时__________，无人踩踏板时_________。

7．如图所示是小明设计的温度自动报警器原理图。

在水银温度计里封入一段金属丝。

当在

正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯

亮，发出报警信号。

请按照题意要求。

在图中连接好电路。

8．如图所示，是上海磁悬浮列车的悬浮原理。

请在下图放大的图中画出轨道下方的车厢线

圈的绕线。

提高班习题精选

1．不含有电磁铁的设备有（）

A．电磁继电器B．电铃

C．滑动变阻器D．电动机

2．某同学设计了如图所示的装置，为的是工作电路发生故障而断开时，红灯亮同时电铃报警。

故障排除后，绿灯亮，则（）

A．A是绿灯

B．B是绿灯

C．C是绿灯

D．C是电铃

3．（2011广安）如图所示为一种温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，当温度升高至（）

A．74℃时，电灯亮报警

B．72℃时，电铃报警

C．66℃时，电铃报警

D．74℃时，电铃报警

4．如图所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（）

A．电磁铁始终没有磁性

B．衔铁没有向下运动

C．衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹

D．电池正、负极接反了

5．有一个用电磁继电器控制航标灯的电路图如图所示，R为光敏电阻，光照时电阻很小；不受光照时，阻值很大。

这样在太阳西沉时航标灯会；太阳东升时，航标灯会。

6．电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制

的有无，从而由衔铁拉下复位，带动触点实现对

的控制，所以电磁继电器的实质是。

7．如图是一种防汛报警器原理图，S是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里边有一个浮子A，请说明它的工作原理。

8．（2010武汉）右图是一种温度自动报警器的原理图，制作____（填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁有____，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。

请你根据图中电磁铁的极性，标出控制电路中电源的“+、一”极。

9．为保证湖滨桥以及过桥车辆的安全，工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”。

检测时，当车辆重量小于1×105N时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于1×105N时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行。

系统中的电路元件如图甲所示，其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量，它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示；Ro为定值电阻；电磁继电器线圈的阻值为10Ω，当流过线圈的电流大于等于30mA时，通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果，衔铁被吸下，动触点P和静触点M断开并和静触点N接通；电池组的电压为6V；绿灯、红灯的正常工作电压均为220V。

（1）请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。

（2）定值电阻Ro的阻值为____Ω。

10．（2011南京）小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路。

他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器。

压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重。

某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：

压力/×105N

O

1.2

2.4

3.6

4.8

6.O

输出电压/V

O

1

2

3

4

5

小明利用该压力传感器和电阻箱R’（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。

已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。

（假设U不受继电器电路影响）

（1）根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像；

（2）当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在____（填“A、B”或“C、D”）两端；

（3）小明希望压力大于或等于2.4×105N时，启动报警系统，则电阻箱R’的电阻应调节到多大？

（4）要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？

参考答案：

第3带电磁铁的应用

1．A2．A3．B4．D5．B

6.电铃响电灯亮

【提高班习题精选】

1．C2．C3．D4．C

5．被点亮熄灭

6．电磁铁磁性工作电路电磁铁控制的开关

7．当水位升高，浮子上升，顶着竹片圆筒B上升与触点S接通，这时电磁铁有了磁性，吸下衔铁，使触点接触，电灯和电源构成回路，所以电灯亮，当人们看到灯亮就知道水位升高了

8．水银磁性图略（左负右正）

9．

（1）如图

（2）90

10．

（1）略

（2）C、D

（3）由图像可知，当压力为2.4×105N时，U为2V

R’=

－R=100Ω-25Ω=75Ω

（4）

0.02A×25Ω=0.5V

由图像可知，压力为0.6×105N所以汽车的最小重力为0.6×105N