初中物理苏科版九年级全册第十六章 电磁转换电流的磁场备课ppt课件

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知识点3　电磁铁、电磁继电器
1.(2023江苏扬州中考)如图所示,下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是(　    )
A.只提高电源电压B.只将滑片P向左移动C.只增加螺线管线圈的匝数D.只将铁芯换成同规格的铜芯
解析　只提高电源电压,由欧姆定律可知,电路中电流增大, 电磁铁磁性增强,能吸引更多大头针,故A不符合题意;将滑片 P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中电流 增大,电磁铁磁性增强,能吸引更多大头针,故B不符合题意; 增加线圈的匝数,电磁铁磁性增强,能吸引更多大头针,故C不 符合题意;只将铁芯换成同规格的铜芯,铜芯不能被磁化,电 磁铁磁性减弱,不能吸引更多大头针,故D符合题意。
2.(新课标·科学推理)(2023江苏苏州姑苏二模)如图所示,闭合开关S,条形磁体静止在水平桌面上。下列判断正确的是(        )      
A.条形磁体受到电磁铁对其水平向右的作用力B.条形磁体受到桌面对其水平向右的摩擦力C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁体受到的摩擦力不变D.若只改变电源的正负极,条形磁体受到的摩擦力变大
解析    闭合开关S,电磁铁中电流由左侧流入,方向向下,根据 安培定则可知电磁铁的右端为N极,左端为S极,因同名磁极 相互排斥,所以条形磁铁受到电磁铁对其水平向左的作用力, 故A错误;条形磁铁处于静止状态,水平方向上受到平衡力的 作用,水平向左的排斥力和桌面对条形磁铁的摩擦力为一对 平衡力,所以条形磁体受到摩擦力的方向是水平向右的,故B 正确;将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的 电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,则电磁铁的
磁性变弱,排斥力变小,因条形磁体受到的摩擦力和排斥力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力也变小,故C错误;若只改 变电源的正负极,电流的方向改变、大小不变,则电磁铁的磁 性强弱不变,此时条形磁体受到电磁铁的吸引力大小等于原 来排斥力的大小,此时条形磁体受到的吸引力与摩擦力仍然 是一对平衡力,大小相等,则摩擦力大小不变,故D错误。
3.(2023江苏苏州星海中学调研)如图是一种水位自动报警器的原理图。关于它的工作原理下列说法正确的是 (　    ) 
A.水位达到金属块A时,绿灯亮B.水位达到金属块A时,两灯同时亮C.水位达到金属块A时,红灯亮D.电磁铁中的电流越大,灯越亮
解析　由题图可知,当水位到达A时控制电路接通,电磁铁有 磁性,衔铁被吸下,红灯亮,绿灯灭,故A、B错误,C正确;受控电 路中的电流大小与控制电路中电流大小无关,所以电磁铁中 的电流变大不影响灯的亮度,故D错误。
4.(跨学科·物理学与工程实践)(新独家原创)小明学习了电磁铁的知识后,设计了如图道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,R1是压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。检测时,车的质量越大,电磁铁的磁性　        ,达到限载质量后,衔铁被吸下,电铃　　    。若要提高设定的限载质量,应将滑片P向　　    移动。
解析　检测时,车的质量越大,对压敏电阻的压力越大,压敏 电阻的阻值越小,电路中的电流越大,电磁铁的磁性越强;达 到限载质量后,衔铁被吸下,电铃响,从而报警。若要提高设 定的限载质量,此时压敏电阻的阻值减小,要使电路中的电流 不变,根据欧姆定律,应该增大滑动变阻器接入电路的电阻, 故应将滑片P向左移动。
5.(教材变式·P43T5)医生给有心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图所示是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上,通电时线圈与活塞柄组成的系统相当于一个电磁铁,与左侧固定的磁体相互作用,从而推动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。线圈中的电流从A流向B,线圈左端是电磁铁的　    极,活塞向　    (选填“左”或“右”)运动。线圈中电流从B流向A时,
线圈左端是电磁铁的　    极,活塞向　    (选填“左”或“右”)运动,阀门S1、S2的开闭情况是　　　　　　    。这种装置工作所用到的电磁方面的原理有　　　　     和　　　    ,它将　　    能转化为活塞运动的　　    能。 
解析    当线圈中的电流从A流向B时,由安培定则可知,螺线 管左端为S极,此时异名磁极相互吸引,故活塞向左运动;当线 圈中的电流从B流向A时,由安培定则可知,螺线管左端为N 极,此时同名磁极相互排斥,故活塞向右运动,S1打开,S2关闭, 血液从活塞筒经S1流向血管;这种装置工作所用到的电磁方 面的原理有同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引和电生磁; 这种装置工作时,将电能转化为活塞运动的机械能。
6.(跨学科·物理学与日常生活)(2023江苏宿迁中考,11,  )在科技晚会上,小明给大家展示了一个“听话”的小瓶子,通过调节滑片,就可以让小瓶子上浮、下沉或悬停在水中,它的原理如图所示(磁铁固定在活塞上),闭合开关S后,移动滑片P,使小瓶子悬停在图示位置。对此,以下分析正确的是(　    )
A.电磁铁的右端为S极B.若将滑片P向右移,小瓶子将会上浮C.小瓶子下沉时,小瓶子中的气体密度变小D.小瓶子上浮时,小瓶子的瓶口处受到水的压强保持不变
解析　由图可知,该电路为串联电路,电流从电磁铁的右侧流 入,根据安培定则可知,电磁铁的右端是N极,故A错误;若将滑 动变阻器滑片P向右移,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电 路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,电磁铁与磁铁的排斥作 用变小,活塞向左运动,大瓶内气体压强变小,小瓶子中的水 被挤出部分,小瓶子的重力变小,重力小于浮力,小瓶子将上 浮,故B正确;小瓶子进水重力大于浮力下沉时,小瓶子中的气 体体积变小,质量不变,由ρ= 可知,气体密度变大,故C错误;
小瓶子上浮时,根据p=ρ水gh可知小瓶子的瓶口处受到水的压强变小,故D错误。
7.(跨学科·物理学与日常生活)(2023江苏苏州中考,20,  )寒冬,为给小鸡仔提供温暖的环境,小明制作了恒温箱系统,原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2(安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小)、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值,闭合开关S1、S2,箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动,且降温阶段降温比较平缓。
 (1)通电线圈上端是　    极,温度升高时,电磁铁磁性　　    ;(2)R3阻值　　    (大于/小于)R4阻值;(3)将R1的阻值稍微调小一些,恒温箱控制的温度将　　    。
解析    (1)闭合开关S1,电流从电磁铁上端流入,下端流出,由 安培定则可知,线圈的上端为N极,下端为S极;温度升高时,热 敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小,根据欧姆定律,电路 中电流变大,电磁铁的磁性增强;(2)温度升高时,电磁铁磁性 增强,吸引衔铁,使R4所在电路接通,此时恒温箱处于保温状 态;温度降低时,电磁铁磁性减弱,衔铁在左侧弹簧作用下被 拉起,使R3所在电路接通,此时恒温箱处于加热状态;因加热功 率大于保温功率,且电源电压不变,由P=UI= 可知,R3阻值
小于R4阻值;(3)电磁铁吸引衔铁时的电流不变,控制电路电源 电压不变,根据欧姆定律可知,控制电路的总电阻不变,故将R1 的阻值稍微调小一些,则热敏电阻R2的阻值应变大一些,因热 敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小,故恒温箱控制的温 度将降低。
8.(2024江苏淮安洪泽期末,19,  )根据图中小磁针静止时的指向,在括号中标出电源的极性。 
解析　小磁针静止时N极指向左侧,根据磁极间的相互作用 规律可以判断出通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据 安培定则知,电流从通电螺线管的左端流入,所以电源的左端 为正极,右端为负极,如图所示。
9.小明在做“探究通电螺线管外部磁场的分布”的实验时, 在螺线管周围摆放了一些小磁针,通电后小磁针的指向如图 1所示。 图1     图2
(1)由图1可看出通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动180°,南北极所指方向发生了改变,由此可知:通电螺线管外部磁场方向与　　　     相似。(2)在图2中,由安培定则可知S闭合后,螺线管的上端为　    极。
(3)用图2实验器材,在螺线管中插入铁芯,再加上一盒大头针 可以探究“电磁铁磁性强弱与电流大小的关系”,当滑动变 阻器滑片向下移动时,电路中电流　     ,电磁铁吸引大头针的 个数变多,说明电磁铁磁性　　    。(以上两空均选填“增 大”“减小”或“不变”)