电磁铁与自动控制（中考复习）.doc

第十五章 电磁铁与自动控制中考指南： 中考考点： 电和磁在中考要求一般，主要考点有：知道什么是磁场，会用磁感线描述磁场，通过实验，知道电能生磁，知道通电螺线管外部磁场的方向，知道影响电磁铁磁性强弱的因素。了解电磁继电器。试题特点：本章在中考中所占分值3%左右，其中主要以填空、选择或作图题的形式出现。中考热点：近年来中考试题对本章内容的考查集中在“电生磁”这一部分内容上，其次就是“磁场”。命题趋势：在09年中考中可能在以上几个知识点命题，而且很可能以选择题、填空题或作图题的形式出现,可能结合“磁生电”相关知识点来命题。知识网络电和磁磁场电生磁磁现象磁性、磁体、磁极、磁化指向性基本性质： 。磁场方向： 。磁感线：是用来表述磁体周围磁场分布规律的一些曲线，但它并不真实存在。地磁场：地球是一个巨大的磁体。地理的南极在地磁的 附近，地理的北极在地磁的 附近。奥斯特实验意义： 。结论：通电直导线周围存在磁场通电螺线管加铁芯电磁铁特点： 。应用： 、 、电铃等。汽化答案：对放入其中的磁体产生磁力的作用 从N极出发回到S极 北极 南极 说明电现象和磁现象之间有关系 通电有磁性，断电无磁性 电磁继电器 磁悬浮列车要点精讲重难点突破：磁场的概念、磁感线及磁化现象，通电螺线管的磁场和电磁铁的工作原理，电磁继电器的结构及其工作原理。对磁场和磁感线的学习既要通过实验探究形象地观察磁感线的模样，还要运用抽象思维去考虑磁感线对磁场的描述。 易混点辨析:对磁感线的理解不透彻。用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性。对电磁继电器的工作原理存在模糊认识，应通过观察、动手、思考加以突破。金题精析：考点一：磁现象例1（2007杭州市）两个外形完全相同的条形铁条a、b。如图15-1甲，用手拿住b，a掉不下来；如图15-1乙，用手拿住a，b会掉下来，这个现象说明（ ）Aa、b均是磁铁 Bb是磁铁，a不是Ca是磁铁，b不是 Da、b均不是磁铁 思路点拨：在磁体上磁极是磁性最强的部分，磁体的中央几乎没有磁性，根据这个规律我们可以判断：当把b的一端靠近a的中间时，a掉不下来，b能吸引a，说明b具有磁性；当把a的一端靠近b的中间时，b掉下来，a不能吸引b，说明a不具有磁性。答案：B规律总结：本题考查用磁极的磁性强弱来判断物体有无磁性的方法。【变式训练】1.（ 2007南通）如图15-2所示，质量均为m的磁环A、B套在同一根圆木杆上，由于磁极间的相互作用，A磁环悬浮，则B磁环对A磁环的作用力F_mg（选填“”、“”或“=”）；若B磁环底面是N极，则A磁环上表面的磁极是_极。答案：= N2. （2008盐城）甲、乙两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图15-3所示。那么（ ） A甲、乙都是N极 B甲、乙都是S极 C甲是s极，乙是N极 D甲是N极，乙是S极答案：C考点二：电流的磁场例2（2008桂林）在如图15-4中，开关闭合后磁感线的形状如图所示，请标出磁铁A的磁极和磁感线的方向。思路点拨： 通电螺线管通电后相当于条形磁铁，由右手螺旋定则判断通电螺线管左端为N极，右端为S极，根据磁感线的形状可知，通电螺线管右端与磁铁A左端为同名磁极，既为S极，磁体周围的磁感线方向都是从磁体的N极出来，回到S极。答案：如图15-5所示 规律总结：本题主要考察通电螺线管N、S极的判断和磁极间的相互作用规律。【变式训练】1. （2008荆州市）如图15-6所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通上如图所示的电流，请你想一想会发生的现象是（ ）A通电螺线管仍保持静止不动B通电螺线管能在任意位置静止C通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北D通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北答案：D 2. （2008攀枝花）通电螺线管周围的磁感线分布及方向如图15-7所示，请标出它的N、S极以及电源的正负极。答案：略考点三：影响电磁铁磁性强弱的因素例3（2008长春市）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图15-8所示的电路。（1）图A、B串联的目的是_。（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是_。（3）B铁钉的钉尖是_极。若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向_端移动。（选填“左”或“右”）思路点拨：首先要知道A，B是串联的，这就意味着它们的电流相同，再就要认真比较A，B还有哪些相同，哪些不同，结合题意，运用右手螺旋定则，就不难写出答案。 答案：（1）控制电流相等（2）电流一定时，电磁铁的匝数越多磁性越强（3）S 左规律总结：本题的关键是运用控制变量法进行分析。A，B串联，电流相同，外行也相同，而A的线圈匝数多些，则A的磁性比B强，吸引的大头针也就多些；B中向左移动滑片是，电阻变小，电流变大，磁性变强；用右手螺旋定则可判断出B的钉尖是S极。 【变式训练】1. （2008乐山市）对如图15-9所示情况，以下说法正确的是( )A、当开关S闭合后螺线管下端是N极 B、当开关S闭合时，小磁针将逆时针转动，静止后S极向上C、当开关S闭合时，小磁针将顺时针转动，静止后N极向上D、当开关S闭合后滑动变阻器滑片向右移动，电磁铁磁性将减弱答案： C 2.（2008河南省）小明用导线烧在铁钉上，接入如图15-10所示的电路中，制成了一个电磁铁。闭合开关S，小磁针静止时左端应为极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁的磁性将 。答案： S 增强考点四：电磁继电器 例4（2008宿迁市）如图15-11所示的自动控制电路中，当开关S闭合时，工作电路的情况是（ ）A灯亮，电动机不转动，电铃响B灯亮，电动机转动，电铃响C灯不亮，电动机转动，电铃响D灯不亮，电动机不转动，电铃响思路点拨：当开关S闭合时，电磁铁的线圈中有电流，电磁铁吸引衔铁，断开电灯和电动机电路，接通电铃电路，电铃响。 答案：D 规律总结：分析电磁继电器时，关键抓住控制电路通电或断电时，电磁铁对衔铁的吸引使工作电路接通还是断开。【变式训练】1. （2008天津市）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15-12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)答案：如图15-13所示2.（2008广州市）如图15-14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、负极接反了答案：C备考演练双基训练：1. （2008苏州市）最早发现电流周围存在磁场的科学家是( )A牛顿 B伽利略 C奥斯特 D安培答案：C2. （2008义乌市）电磁铁是一个带有铁芯的螺旋管有着广泛的应用在实际使用中要增强其磁性，以下方法中可行的是（ ）A减少线圈的匝数 B增大线圈中的电流强度C改变线圈中电流的方向 D减小线圈两端的电压答案：B3. （2008孝感市）在如图15-15所示电路中，当闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动时，图中电磁铁（ ）Aa端是N极，磁性增强 Ba端是S极，磁性增强 Cb端是N极，磁性减弱 Db端是S极，磁性减弱答案：A4. （2008常州市）小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图15-16所示，下列说法正确的是（ ） A电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强 BB线圈的匝数多，通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流 C要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动 D若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引答案：A5. （2008南宁市）如图15-17所示，通电螺线管周围的小磁针静止，小磁针N极指向不正确的是（ ） Aa Bb Cc Dd答案：D6. （2008梅州市）如图15-18所示是一种水位自动报警器的原理图，水位到达A时该报警器自动报警此时（ ）A红灯亮 B绿灯亮 C红、绿灯同时亮 D红、绿灯都不亮答案：A7. （2008连云港）法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔由于发现了巨磁电阻 (GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。如图15-19是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是（ ） A电磁铁右端为N极 B滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱 C巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大D巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小答案：D8.（2008广东省）如图15-20所示是研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图开关的可控制磁性的有无；要改变通过电磁铁中的电流大小，可通过改变实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可通过观察电磁铁吸引大头针的来确定。答案：D9（2008苏州市）在如图15-21上标出通电螺线管中的电流方向及通电螺线管的N极答案：略10. （2008南京市）在如图15-22中，根据通电螺线管的磁感线方向，标出电源的正极和小磁针的N极答案：略11（2008浙江衢州）“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。如图15-23是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针转动了。某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加给它的呢?他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁铁的吸引；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是 。(2)铁质物体接近小磁针，小磁针会转动，这是因为 。(3)为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是 。(4)老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针将 。答案：（1）力能改变物体的运动状态（或“小磁针的运动状态发生了改变”） （2）磁针能吸引铁，铁也能吸引磁针（或“物体间力的作用是相互的”）（3）断开开关，观察小磁针是否会回到南北方向（4）向相反方向转动（或“改变转动方向”） 综合创新：12. （2008太原市）小明设计了一种“自动限重器”，如图15-24（甲）所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图15-24（乙）所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U6V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题：（1）由图15-24（乙）中的图象可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将_。（2）用笔画线代替导线将图15-24（甲）的电路连接完整。（3）随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将_，当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为_。答案：（1）减小（2）如图15-25所示（3）增强13. （2008黄石市）如图15-26所示，若要使滑动变阻器滑片P向右移动时弹簧测力计的示数变小，则变阻器接人电路的方式可以是（ ） AC接E，D接F BC接E，B接FCA接ED接F D. A接E，B接F