初中物理教科版九年級上冊3 電磁鐵學案設計-學案下載-教習網(wǎng)

?7.3電磁鐵7.4電磁繼電器
一、知識梳理
（一）電磁鐵
1．電磁鐵的構(gòu)造：電磁鐵是一個帶有______的____________；
2．電磁鐵的原理：電磁鐵是利用鐵芯被通電螺線管______后也具有了磁性從而使通電螺線管周圍的磁場大大______的特性制成的。電磁鐵的鐵芯通常用軟磁材料（軟鐵）制作，使得電磁鐵通電時______磁性，斷電時磁性______；
（二）電磁鐵的磁性強弱
1．實驗探究：影響電磁鐵磁性強弱的因素
科學方法：____________法、______法（將比較磁性的強弱轉(zhuǎn)化為觀察吸引鐵釘?shù)膫€數(shù)）；
2．影響電磁鐵磁性強弱的因素：①____________；②____________；③____________；
（三）電磁鐵的應用
1．優(yōu)點：（1）磁性的有無可通過____________來控制；（2）磁性的強弱可通過____________或____________控制；（3）磁極的方向可由____________來控制；
2．應用：利用電磁鐵產(chǎn)生強磁場，____________、____________、____________、等都用到了電磁鐵．
（四）認識電磁繼電器
1．電磁繼電器的機械結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)：電磁繼電器由______、銜鐵、簧片、觸點組成．其電路由____________和____________構(gòu)成．
2．實質(zhì)：利用______控制工作電路通斷的開關．
3．工作原理：接通控制電路，電磁鐵就具有磁性，______銜鐵，使工作電路工作；斷開控制電路，電磁鐵斷電時______磁性，釋放銜鐵，使工作電路斷開．
（五）繼電器與自動控制
1．實現(xiàn)利用______電壓、______電流電路的通斷來間接控制______電壓、______電流的電路的通斷．
2．實現(xiàn)____________控制，實現(xiàn)多種形式的______．在電磁繼電器的控制電路中，把開關換成某種可以“感知”物理量變化的___________，用這些元件操作控制電路的通斷，將實現(xiàn)多種形式的自動控制。其中，繼電器也起到電子設備和機械設備的______作用。
二、易錯分析
1．電磁鐵的鐵芯通常用軟磁材料（軟鐵）制作，使得電磁鐵通電時具有磁性，斷電時磁性消失；
2．電磁繼電器的實質(zhì)：電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關；
3．電磁繼電器的電路連接及原理分析。
三、達標訓練
1．許多自動控制的電路中都安裝有電磁鐵．有關電磁鐵，下列說法中正確的是（）
A．電磁鐵的鐵芯，可以用銅棒代替 B．電磁繼電器中的磁體，可以使用永磁鐵
C．電磁鐵磁性的強弱只與電流的大小有關 D．電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應制成的
2．探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，按圖所示電路進行實驗，觀察到電磁鐵甲吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵乙多．此實驗說明影響電磁鐵磁性強弱的因素是（）
A．線圈的匝數(shù)B．電流的大小
C．電流的方向D．電磁鐵的極性
3．如圖所示，電磁鐵P和Q通電后（）
A．P的右端是N極，Q的左端是S極，它們相互吸引
B．P的右端是S極，Q的左端是S極，它們相互排斥
C．P的右端是N極，Q的左端是N極，它們相互排斥
D．P的右端是S極，Q的左端是N極，它們相互吸引
4．如圖，電磁鐵上方附近有一點A，小磁針置于電磁鐵的右方附近。閉合開關S，下列判斷正確的是（）
A．電磁鐵的左端為N極
B．電磁鐵上方A點的磁場方向向右
C．小磁針靜止后，其N極的指向向右
D．向左移動滑片P，電磁鐵的磁性減弱
5．圖中，小磁針靜止后指向正確的是（）

A
B
C
D
6．如圖所示是“探究電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關”的實驗，想讓電磁鐵吸引更多的大頭針，可行的做法是（）
A．將滑片P向a端移動 B．將滑片P向b端移動
C．用銅芯代替鐵芯 D．減少線圈匝數(shù)
7．如圖所示，GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小，當閉合開關S1、S2時，下列說法正確的是（）
A．電磁鐵的右端為N極
B．小磁針將順時針旋轉(zhuǎn)
C．當P向左滑動時，電磁鐵的磁性增強，指示燈變暗
D．當P向右滑動時，電磁鐵的磁性減小，電壓表的示數(shù)減小
8．如圖所示是一種水位自動報警器工作原理圖．由于一般的水都能導電，當水位升高到金屬塊A處時，下列判斷正確的是（）
A．綠燈亮，螺線管上端是S極 B．紅燈亮，螺線管上端是S極
C．綠燈亮，螺線管上端是N極 D．紅燈亮，螺線管上端是N極
9．如圖是“水位自動報警器”電路圖，容器中裝有鹽水，L1和L2分別是“2.5V，0.3A”和“2.5V，0.5A”的燈泡，下列說法不正確的是（）
A．液面上升到與金屬塊B接觸時，電磁鐵工作，說明鹽水是導體
B．液面上升，金屬塊A受到的液體壓強變大
C．L1工作1min電流做功45J
D．若在電路中M點接入電鈴，電鈴響表示水位到達警戒線
10．消防應急燈在沒有停電時，燈是熄滅的；停電時，標有“36V”字樣的兩盞燈就會正常發(fā)光。如圖所示的電路中符合要求的是（）

A．
B．
C．
D．
11．如圖所示電路，閉合開關S后，電磁鐵a端為______極，將變阻器的滑片P向右移動，電磁鐵的磁性將______（選填“增強”、“減弱”或“不變”）．
12．如圖所示的電路，開關S接到a后，電磁鐵左端為______極，小磁針靜止時，A端是______極；將開關S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)不變，則電磁鐵的磁性______（選填“增強”，“不變”或“減弱”）。

第11題圖
第12題圖
第13題圖
第14題圖
13．如圖所示，回形針處于靜止狀態(tài)，通電螺線管（電流方向見圖）的下端為______極．回形針因處在通電螺線管所產(chǎn)生的______中而被磁化，它的上端為______極．
14．如圖所示，條形磁鐵放在水平木桌上，電磁鐵右端固定并與條形磁鐵在同一水平面上．閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P逐漸向右移動時，條形磁鐵仍保持靜止，此時電磁鐵的左端為_____極，條形磁鐵受到的摩擦力______（選填“變大”、“變小”或“不變”），方向水平______．（選填“向左”或“向右”）
15．如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖．水位到達金屬塊A之后，______（選填“紅”或“綠”）燈亮；當綠燈亮時電磁鐵______（選填“有”或“無”）磁性．
16．在“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”的實驗中，電源電壓恒定，大、小鐵釘各自完全相同，進行如圖所示的甲、乙、丙三次實驗。甲圖中大鐵釘?shù)腘極是______（選填“釘尖”或“釘帽”）。通過觀察甲、乙兩次實驗現(xiàn)象，得出的結(jié)論是______；通過觀察丙圖實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論是______。將甲圖中的小鐵釘換成小鋼釘進行實驗，斷開開關后發(fā)現(xiàn)的有趣的實驗現(xiàn)象是______。
17．如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖。圖中的______溫度計在制作時（選填“煤油”或“水銀”），玻璃管中封入一段金屬絲，電源的兩極分別與液體和金屬絲相連。當溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，電流通過電磁鐵的線圈產(chǎn)生________，電鈴響起，發(fā)出報警信號，電磁鐵的a端為________極，若將溫度計上端的金屬絲向下調(diào)整，則報警溫度將________（選填“升高”或“降低”）。
18．為了探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素”有關，做了以下幾次實驗，實驗現(xiàn)象如圖所示。根據(jù)圖示現(xiàn)象回答下列問題：

甲
乙
丙
（1）通過觀察圖甲中A與B兩個電磁鐵，當通過線圈的電流相同、有無鐵芯相同時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，它的磁性就越________。
（2）通過觀察圖甲中B與C兩個電磁鐵，當通過線圈的電流相同、線圈的匝數(shù)相同時，________（選填“有”或“無”）鐵芯的電磁鐵磁性較強。
（3）通過觀察圖乙與圖丙，當線圈的匝數(shù)相同、有無鐵芯相同時，電磁鐵的電流越___，它的磁性就越強。
（4）結(jié)論：影響電磁鐵磁性強弱的因素有：_________________________________________
19．圖甲為熱敏電阻的R﹣t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和電磁繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路（U為恒壓電源），繼電器線圈的電阻為150Ω，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源，當線圈中的電流大于或等于20mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止工作，實現(xiàn)溫控．
（1）恒溫箱內(nèi)的加熱器應接在______（選填“A、B”或“C、D”）端
（2）要實現(xiàn)對50℃～100℃之間任一溫度的控制，該裝置恒壓電源U至少為______V．若恒壓電源U為6V，則滑動變阻器R＇的最大阻值至少為______Ω．

甲
乙
第19題圖
第20題圖
20．（1）如圖甲所示是奧斯特實驗裝置．接通電路后，觀察到小磁針偏轉(zhuǎn)，此現(xiàn)象說明了______；斷開開關，小磁針在______的作用下又恢復到原來的位置．改變直導線中電流的方向，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變，說明了________________________。
（2）探究通電螺線管外部磁場分布的實驗中，在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細鐵屑，通電后__________________（填操作方法）玻璃板，細鐵屑的排列如圖乙所示．由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場分布與______周圍的磁場分布是相似的．將小磁針放在通電螺線管的外部，小磁針靜止時______（選填“N”或“S”）極的指向就是該點磁場的方向．
21．如圖，請根據(jù)磁感線的方向判斷并標出靜止時小磁針的S極和電源的正極．
22．如圖所示，請根據(jù)小磁針靜止后的指向及所標電流的方向，畫出螺線管導線的繞法。

S
N

第21題圖
第22題圖
第23題圖
第24題圖
23．如圖，將一小段鐵棒彎成“U”形，用通電導線在它的左右兩支上各繞上幾匝，變成了蹄形電磁鐵，要求小磁針靜止時如圖狀態(tài)．請從導線P端出發(fā)，在鐵棒的“左支”上繞幾匝，連接上導線DE，接著在鐵棒的“右支”上繞幾匝，連接到導線的M端．繞線完畢后至少畫一條磁感線．
24．如圖所示，開關閉合時，電磁鐵上端為N極，下端為S極，在圖中括號內(nèi)標出控制電路電源的正負極，并將工作電路圖連接完整．要求：開關閉合時，電動機轉(zhuǎn)，小燈泡不亮；開關斷開時，小燈泡亮，電動機不轉(zhuǎn)
四、能力提升
25．某次旅游，密閉大巴內(nèi)坐滿了游客，司機忘了打開換氣設備，時間一久，車內(nèi)二氧化碳濃度上升，令人頭暈腦脹．為此，小明設計了車載自動換氣設備
（一）小明找來二氧化碳氣敏電阻Rx，其電阻值與空氣中二氧化碳濃度關系如表格所示．其中，二氧化碳濃度為0時，Rx阻值模糊不清，他對該電阻阻值進行測量
二氧化碳濃度/%
0
5
10
15
20
25
30
Rx/Ω

28
22
17
13
10
8
小明把空氣通過氫氧化鈉溶液，得到二氧化碳濃度為0的空氣，并收集于集氣瓶中，再將Rx置于其中．

（1）圖甲電源電壓恒為6V，請以筆畫導線完成電路圖剩余部分的連接．要求：滑片P向B端移動時，電壓表、電流表的示數(shù)都變大．
（2）開關S閉合前，滑片P應移至______（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)．電路某一故障可能為______．
A．S斷路 B．R＇斷路 C．Rx短路 D．Rx斷路
（4）排除故障后，移動滑片P，電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示，二氧化碳濃度為0時，Rx的阻值為___Ω．
（5）請在丙圖中畫出Rx阻值與空氣中二氧化碳濃度的關系圖像．

（二）小明利用電磁繼電器設計車載自動換氣設備，如圖丁所示．控制電路包括：恒為6V的蓄電池，開關S，定值電阻R0，二氧化碳氣敏電阻Rx．電磁繼電器的線圈電阻不計，線圈電流為0.1A時銜鐵被吸下，線圈電流小于0.1A銜鐵被彈回．受控電路包括：恒為24V的蓄電池，額定電壓均為24V的綠燈、紅燈、換氣扇．
（6）請以筆畫線代替導線完成電路連接．要求：閉合開關S，周圍空氣中二氧化碳濃度小于8%時，綠燈亮；大于8%時，紅燈亮且換氣扇正常工作．
（7）定值電阻R0的阻值應為______Ω．

7.3&7.4
1．D2．A3．B4．C5．C6．A7．D8．D9．D10．C
11．N、減弱；
12．S、S、減弱；
13．S、磁場、N；
14．N、變大、向左；
15．紅、無；
16．頂帽、線圈匝數(shù)一定時，電流越大電磁鐵的磁性越強、電流一定時，線圈匝數(shù)越多電磁鐵的磁性越強、當斷開開關時，電磁鐵的吸引的小鋼釘不會掉落；
17．水銀、磁場、S、降低；
18．（1）強；（2）有；（3）大；（4）電流大小、線圈匝數(shù)、有無鐵芯；
19．（1）A、B；（2）4.8V、100；
20．（1）通電導體周圍存在磁場、地磁場、通電導體周圍磁場的方向與電流的方向有關；（2）輕輕敲擊玻璃板、條形磁鐵、N；
21．略；
22．略；
23．略；
24．略；
25．（1）略；（2）A；（3）D；（4）35Ω；（5）略；（6）略；（7）36；

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