电磁继电器、扬声器、电动机、磁生电.doc

电磁继电器、扬声器、电动机、磁生电一、重点难点精析1.电磁继电器原理：低压控制高压。控制电路中的电流由人工控制，因此可以使用低压电，使电磁铁产生足够吸下衔铁的磁性即可；工作电路不是由人工直接控制，因此高压电对人体不造成危险。 因此实质上，电磁继电器是一个利用低压电路控制高压电路的装置。还可以应用在不方便人员出入的恶劣环境中，例如高温、高污染等。电磁继电器需要两个电源。2.扬声器电磁铁的另一个应用：扬声器。扬声器的构造：如图3所示。主要构造是一个永磁体和一个通电的线圈。扬声器的原理：将电信号转化成声信号。将永磁体固定在扬声器底部，线圈固定在锥形纸盆上，通过不断改变线圈中电流的流向，从而使电磁铁的磁极不断发生变化，使得电磁铁和永磁体时而吸引、时而排斥，线圈带动纸盆在磁力的作用下来回振动，发出各种声音。3.磁场对通电导线的作用奥斯特实验把电和磁联系起来，在实验中电流使小磁针发生了偏转，即电流对磁场有力的作用。因为力的作用是相互的，因此可以认为磁场对电流也有力的作用，且磁场对电流的力的作用与电流方向、以及磁场方向都有关系。4.电动机将导线换成线圈，如图4所示，线圈的左边框和右边框中，电流的方向相反（左边框向上，右边框向下），因此受力的方向相反，线圈在力的作用下开始旋转，当转过半圈时，为了使线圈继续旋转，必须改变电流方向从而改变力的方向，因此还需要一个换向器，如图5所示，即组成一个简单的电动机。电动机中旋转的部分称为转子，固定不动的部分叫做定子。构造：定子、转子、换向器。原理：磁场对通电线圈有力的作用。在电动机中，消耗电能，得到机械能，因此能量转化方向是：电能转化为机械能。5磁生电闭合回路的一部分导体在做切割磁感线的运动时，线圈中会产生电流，且电流方向和磁场方向以及切割磁感线的运动方向有关。这种现象最早被英国科学家法拉第发现，称为“电磁感应”，产生的电流称为“感应电流”。6发电机只有闭合电路的一部分导体切割磁感线时才有电流，如果想得到持续的电流，可以使导体在向一个方向的运动中不断切割磁感线，可以通过“旋转”这种运动达到目的。因此电动机中也有定子和转子。一般来说发电站的发电机中，定子是线圈，转子是磁铁。和电动机的区别：没有换向器，取而代之的是两个铁圈，因此发的电是交流电。发电机的原理都是相同的：线圈在磁场中转动时产生感应电流且电流方向改变；转子转动一圈，电流方向改变两次；发电机将机械能转化为电能。7交流电发电机产生的电流方向在不断改变，因此一般生活用电都是交流电。交流电：电流的大小和方向都随时间改变而改变。我国的电压：220V，频率：50HZ，说明电流方向1秒钟改变50次；周期：0.02s。三、典型例题1：电动机是一种高效率、低污染的动力设备。下面四幅实验装置图中，对电动机的发明有直接影响的是（ ） 2：水位自动报警装置：水位未达A时，绿灯亮，水位正常；水位达到A时，红灯亮，水位不正常。请利用图中的实验元件，连接正确的电路图，达到水位自动报警的目的，并解释电路图是如何实现自动报警的过程。 3：某校学生开展物理课外科技活动，其内容是设计制作一个简易电铃，小华同学选择了如下器材：蹄形电磁铁，弹簧片，衔铁，螺钉，小锤，电铃，电源，开关和若干导线，如图所示。（l）请你用笔画线代替导线将电路连接好，使开关闭合时电铃能不断发声。（2）小华同学发现自制的电铃铃声很小，经检查是电磁铁的磁性不强所致，请你提出解决这一问题的两条具体措施。练习：一、选择题1如图，风速计是由风叶和改装的电流表构成。风速越大，风叶转动越快，电流表读数也越大。下图与这一过程的工作原理相同的是（ ）2.如图6所示，是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向），下列说法中正确的是（ ）A.比较图（a）和图（b）可知，感应电流的方向与磁场方向有关B.比较图（b）和图（c）可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关C.比较图（a）和图（c）可知，感应电流的方向与磁场方向无关D.由图（d）可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关图6图73.图7所示的是直流发电机的工作原理图，关于直流发电机下列说法中正确的是A直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电B直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电C它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的D图中的E、F称为换向器，它的作用是改变线圈中的电流方向4.下列用电器中利用电磁感应现象工作的是全A电烤箱 B电铃 C动圈式话筒 D电风扇5. 如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导体AB，导体的两端跟电流表连接，开关闭合，电路中没有电流以下操作中，可能使电路中产生电流的是 A让导体在磁场中静止，换用量程更小的电流表 B让导体在磁场中静止，换用磁性更强的永磁体 C让导体在磁场中沿不同方向运动 D将导体换成匝数很多的线圈，线圈在磁场中静止6. 小明将直流电动机模型接入电路，闭合开关后，发现电动机不工作。他用手轻轻地碰了一下线圈后，直流电动机模型开始正常转动，其原因可能是 A直流电动机的铜半环与电刷接触不良中. B电源电压太低 C线圈刚好处于平衡位置 D线圈中的电流太小7下列四幅图中，可以用来探究磁场对电流作用力的是：（ ）A B C D8如右图所示,要使流过灵敏电流计的电流反向,下列措施中可行的是：（ ）只将磁场反向 只将线圈的运动方向反向同时将磁场和线圈的运动方向反向增加磁铁的磁性或线圈匝数A B C D9.在如图所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察到导体棒ab沿 金属导轨运动利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是 A电热器 B发电机 C电动机 D电磁继电器10.如图2所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是A.让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大B.用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些C.蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转11.小华安装好直流电动机模型，通电后电动机正常运转，她还想使电动机的转速加快，可采用的方法是 A增大电流 B减小电流 C对调电源正负两极 D对调磁体南北两极12.下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是（）13.如图2所示的装置中，用来研究产生感应电流的条件的是（ ）14如图2所示的四个装置，以下关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述，错误的是：a b c dA图a可用来演示电磁感应现象 B图b可用来演示电流的磁效应C图c可用来演示电磁铁中线圈匝数与磁性强弱的关系 D图d可用来演示电磁感应现象15如图2所示的实验装置中，用来研究“磁场对通电导线的作用”的是16下列说法正确的是（ ）A电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的B电动机可将机械能转化为电能C常用发电机是根据电磁感应原理制成的D常用发电机可将电能转化为其他形式的能17在下列所列举的设备中，利用了电磁感应现象原理的是（ ）A话筒 B电动机 C电铃 D 扬声器18如图所示，是小华同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置，A、B是一根金属棒，通过导线连接到电路中，闭合电键后，金属棒没有运动（仪器、电路都完好），要想使金属棒运动起来，下列措施可行的是（ ）A将蹄形磁铁的N、S极对调 B换用磁性弱一些的蹄形磁铁题6图C换用电压大一些的直流电源D将滑动变阻器的滑片向右移动19如图所示，小明和小华同学将一根较长软电线的两端与高灵敏电流计两接线柱连接，拿着电线的两处，站在东西方向，象跳绳一样在空中不 停地摇动，观察到灵敏电流计的指针发生偏转此现象隐含的物理原 理是 A电流周围存在磁场 B电磁感应原理 C物质的磁化原理 D磁场对电流有力的作用20如图所示是直流电动机示意图，下列说法正确的是（ ） A只改变电流方向，不能改变其转动方向 B只改变磁场方向，不能改变其转动方向 C同时改变磁场和电流方向，不能改变其转动方向 D同时改变磁场和电流方向，可以改变其转动方向21关于磁场对电流作用的相关知识，下列说法正确的是 A通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向无关 B.通电导体在磁场中的受力方向只与磁场方向有关 c.电动机中换向器的作用是改变线圈中的电流方向 D要改变通电导体在磁场中的受力方向，必须同时改变电流方向和磁场方向22下列四福实验装置图所反映的原理，对发电机的发现有直接影响的是 （ )二、填空题、1在如图所示的实验装置中，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上当铜棒向左运动时，电流计的指针 （选填“偏转”或“不偏转”）该装置可将 能转化为电能写出用该原理制成的一种设备： 2同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平向右移动，导体cd也随之运动起来。可知：实验装置左侧运用的原理是；实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是(举个实例)。目前造成高速公路路面结构损坏严重的一个重要因素是车辆超载。小明想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为某大桥设计一个车辆超重的报警装置。当车辆超重时，信号灯就发光。请你在图6中为他连接好电路。如上右图所示是简单的火警自动报警装置所需的电路元件其中温控开关在温度升高到某数值时自动闭合，常温时自动断开要求：当发生火灾时红灯亮、电铃响，发出报警信号；正常情况下绿灯亮请按上述要求。将图中元件连成一个火警报警器电路(a、b、c为三个接线柱，连线时不要交叉)如下左图所示的元件中，1是电磁铁，2是弹簧片，3是触点，4是水银温度计（管内封入金属丝），5是电铃，6、7是电池。试把图中的各元件连接成温度自动报警电路，使温度升高到某一值时，电铃发出报警。电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一。如下右图所示为模拟电路，其中A为电磁继电器，B为照明电路，C为路灯，D为光敏电阻（白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性较强；夜晚光照弱时，电阻变得很大，电磁铁几乎无磁性），请你电路连接完整，达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果。（连线时导线不能交叉）某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控用如图所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升高到一定温度时红灯亮(绿灯熄灭)请按此要求连接电路(红、绿灯的额定电压相同)请你按要求改进如图所示的“测定油箱内油量的装置”：(1）器材：电磁继电器（如图），若干导线，若干电源，若干触点，红、绿灯泡各1只。(2）要求：通常情况下，绿灯亮、红灯灭；储油过少时，绿灯灭、红灯亮。(3）请将电路设计填画在原图上（电路元件用电路符号表示，其余元件用示意图表示）。图是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U1等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2（U2= 20V）、发热电阻R1（R1= 5）和R2（R2=15）组成。问：(1）当“控制电路”中的电流小于20mA时，“工作电路”中的R1两端的电压是 V，它消耗的功率是 W。(2）当“控制电路”中的电流等于30mA时，“工作电路”中R1两端的电压是 V。(3）已知光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻上的光强E（表示光照射的强弱的物理量，单位cd）之间的变化关系如图20所示。如果照射在光敏电阻R上的光强 ，则光敏电阻R的阻值增大，磁控开关产生的磁性将 （均选填“变强”、“变弱”或“不变”）。(4）如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时，磁控开关的磁性弹片相互吸合？小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器