電磁繼電器、揚聲器、電動機(jī)、磁生電.doc

電磁繼電器、揚聲器、電動機(jī)、磁生電一、重點難點精析1.電磁繼電器原理：低壓控制高壓。控制電路中的電流由人工控制，因此可以使用低壓電，使電磁鐵產(chǎn)生足夠吸下銜鐵的磁性即可；工作電路不是由人工直接控制，因此高壓電對人體不造成危險。 因此實質(zhì)上，電磁繼電器是一個利用低壓電路控制高壓電路的裝置。還可以應(yīng)用在不方便人員出入的惡劣環(huán)境中，例如高溫、高污染等。電磁繼電器需要兩個電源。2.揚聲器電磁鐵的另一個應(yīng)用：揚聲器。揚聲器的構(gòu)造：如圖3所示。主要構(gòu)造是一個永磁體和一個通電的線圈。揚聲器的原理：將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號。將永磁體固定在揚聲器底部，線圈固定在錐形紙盆上，通過不斷改變線圈中電流的流向，從而使電磁鐵的磁極不斷發(fā)生變化，使得電磁鐵和永磁體時而吸引、時而排斥，線圈帶動紙盆在磁力的作用下來回振動，發(fā)出各種聲音。3.磁場對通電導(dǎo)線的作用奧斯特實驗把電和磁聯(lián)系起來，在實驗中電流使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，即電流對磁場有力的作用。因為力的作用是相互的，因此可以認(rèn)為磁場對電流也有力的作用，且磁場對電流的力的作用與電流方向、以及磁場方向都有關(guān)系。4.電動機(jī)將導(dǎo)線換成線圈，如圖4所示，線圈的左邊框和右邊框中，電流的方向相反（左邊框向上，右邊框向下），因此受力的方向相反，線圈在力的作用下開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)過半圈時，為了使線圈繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，必須改變電流方向從而改變力的方向，因此還需要一個換向器，如圖5所示，即組成一個簡單的電動機(jī)。電動機(jī)中旋轉(zhuǎn)的部分稱為轉(zhuǎn)子，固定不動的部分叫做定子。構(gòu)造：定子、轉(zhuǎn)子、換向器。原理：磁場對通電線圈有力的作用。在電動機(jī)中，消耗電能，得到機(jī)械能，因此能量轉(zhuǎn)化方向是：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。5磁生電閉合回路的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線的運動時，線圈中會產(chǎn)生電流，且電流方向和磁場方向以及切割磁感線的運動方向有關(guān)。這種現(xiàn)象最早被英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)，稱為“電磁感應(yīng)”，產(chǎn)生的電流稱為“感應(yīng)電流”。6發(fā)電機(jī)只有閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時才有電流，如果想得到持續(xù)的電流，可以使導(dǎo)體在向一個方向的運動中不斷切割磁感線，可以通過“旋轉(zhuǎn)”這種運動達(dá)到目的。因此電動機(jī)中也有定子和轉(zhuǎn)子。一般來說發(fā)電站的發(fā)電機(jī)中，定子是線圈，轉(zhuǎn)子是磁鐵。和電動機(jī)的區(qū)別：沒有換向器，取而代之的是兩個鐵圈，因此發(fā)的電是交流電。發(fā)電機(jī)的原理都是相同的：線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流且電流方向改變；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一圈，電流方向改變兩次；發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。7交流電發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流方向在不斷改變，因此一般生活用電都是交流電。交流電：電流的大小和方向都隨時間改變而改變。我國的電壓：220V，頻率：50HZ，說明電流方向1秒鐘改變50次；周期：0.02s。三、典型例題1：電動機(jī)是一種高效率、低污染的動力設(shè)備。下面四幅實驗裝置圖中，對電動機(jī)的發(fā)明有直接影響的是（ ） 2：水位自動報警裝置：水位未達(dá)A時，綠燈亮，水位正常；水位達(dá)到A時，紅燈亮，水位不正常。請利用圖中的實驗元件，連接正確的電路圖，達(dá)到水位自動報警的目的，并解釋電路圖是如何實現(xiàn)自動報警的過程。 3：某校學(xué)生開展物理課外科技活動，其內(nèi)容是設(shè)計制作一個簡易電鈴，小華同學(xué)選擇了如下器材：蹄形電磁鐵，彈簧片，銜鐵，螺釘，小錘，電鈴，電源，開關(guān)和若干導(dǎo)線，如圖所示。（l）請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接好，使開關(guān)閉合時電鈴能不斷發(fā)聲。（2）小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)自制的電鈴鈴聲很小，經(jīng)檢查是電磁鐵的磁性不強(qiáng)所致，請你提出解決這一問題的兩條具體措施。練習(xí)：一、選擇題1如圖，風(fēng)速計是由風(fēng)葉和改裝的電流表構(gòu)成。風(fēng)速越大，風(fēng)葉轉(zhuǎn)動越快，電流表讀數(shù)也越大。下圖與這一過程的工作原理相同的是（ ）2.如圖6所示，是某小組的同學(xué)探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)的實驗情景（圖中箭頭表示導(dǎo)體的運動方向），下列說法中正確的是（ ）A.比較圖（a）和圖（b）可知，感應(yīng)電流的方向與磁場方向有關(guān)B.比較圖（b）和圖（c）可知，感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運動方向無關(guān)C.比較圖（a）和圖（c）可知，感應(yīng)電流的方向與磁場方向無關(guān)D.由圖（d）可以得出感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體是否運動無關(guān)圖6圖73.圖7所示的是直流發(fā)電機(jī)的工作原理圖，關(guān)于直流發(fā)電機(jī)下列說法中正確的是A直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電，供給外部電路的是直流電B直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電，供給外部電路的也是直流電C它是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉(zhuǎn)動的原理工作的D圖中的E、F稱為換向器，它的作用是改變線圈中的電流方向4.下列用電器中利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的是全A電烤箱 B電鈴 C動圈式話筒 D電風(fēng)扇5. 如圖所示，在蹄形磁體的磁場中放置一根導(dǎo)體AB，導(dǎo)體的兩端跟電流表連接，開關(guān)閉合，電路中沒有電流以下操作中，可能使電路中產(chǎn)生電流的是 A讓導(dǎo)體在磁場中靜止，換用量程更小的電流表 B讓導(dǎo)體在磁場中靜止，換用磁性更強(qiáng)的永磁體 C讓導(dǎo)體在磁場中沿不同方向運動 D將導(dǎo)體換成匝數(shù)很多的線圈，線圈在磁場中靜止6. 小明將直流電動機(jī)模型接入電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)不工作。他用手輕輕地碰了一下線圈后，直流電動機(jī)模型開始正常轉(zhuǎn)動，其原因可能是 A直流電動機(jī)的銅半環(huán)與電刷接觸不良中. B電源電壓太低 C線圈剛好處于平衡位置 D線圈中的電流太小7下列四幅圖中，可以用來探究磁場對電流作用力的是：（ ）A B C D8如右圖所示,要使流過靈敏電流計的電流反向,下列措施中可行的是：（ ）只將磁場反向 只將線圈的運動方向反向同時將磁場和線圈的運動方向反向增加磁鐵的磁性或線圈匝數(shù)A B C D9.在如圖所示的實驗裝置中，當(dāng)開關(guān)閉合時，能觀察到導(dǎo)體棒ab沿 金屬導(dǎo)軌運動利用這一現(xiàn)象所揭示的原理，可制成的設(shè)備是 A電熱器 B發(fā)電機(jī) C電動機(jī) D電磁繼電器10.如圖2所示“什么情況下磁可以生電”的探究過程，你認(rèn)為以下說法正確的是A.讓導(dǎo)線在磁場中靜止，蹄形磁鐵的磁性越強(qiáng)，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大B.用匝數(shù)較多的線圈代替單根導(dǎo)線，且使線圈在磁場中靜止，這時電流表指針偏轉(zhuǎn)角度大些C.蹄形磁鐵固定不動，使導(dǎo)線沿水平方向運動時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.蹄形磁鐵固定不動，使導(dǎo)線沿豎直方向運動時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)11.小華安裝好直流電動機(jī)模型，通電后電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)，她還想使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速加快，可采用的方法是 A增大電流 B減小電流 C對調(diào)電源正負(fù)兩極 D對調(diào)磁體南北兩極12.下列實驗中能探究“什么情況下磁可以生電”的是（）13.如圖2所示的裝置中，用來研究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的是（ ）14如圖2所示的四個裝置，以下關(guān)于它們分別用來演示哪個物理現(xiàn)象的描述，錯誤的是：a b c dA圖a可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B圖b可用來演示電流的磁效應(yīng)C圖c可用來演示電磁鐵中線圈匝數(shù)與磁性強(qiáng)弱的關(guān)系 D圖d可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象15如圖2所示的實驗裝置中，用來研究“磁場對通電導(dǎo)線的作用”的是16下列說法正確的是（ ）A電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的原理制成的B電動機(jī)可將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C常用發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的D常用發(fā)電機(jī)可將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能17在下列所列舉的設(shè)備中，利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理的是（ ）A話筒 B電動機(jī) C電鈴 D 揚聲器18如圖所示，是小華同學(xué)探究“磁場對通電導(dǎo)體的作用”的實驗裝置，A、B是一根金屬棒，通過導(dǎo)線連接到電路中，閉合電鍵后，金屬棒沒有運動（儀器、電路都完好），要想使金屬棒運動起來，下列措施可行的是（ ）A將蹄形磁鐵的N、S極對調(diào) B換用磁性弱一些的蹄形磁鐵題6圖C換用電壓大一些的直流電源D將滑動變阻器的滑片向右移動19如圖所示，小明和小華同學(xué)將一根較長軟電線的兩端與高靈敏電流計兩接線柱連接，拿著電線的兩處，站在東西方向，象跳繩一樣在空中不 停地?fù)u動，觀察到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)此現(xiàn)象隱含的物理原 理是 A電流周圍存在磁場 B電磁感應(yīng)原理 C物質(zhì)的磁化原理 D磁場對電流有力的作用20如圖所示是直流電動機(jī)示意圖，下列說法正確的是（ ） A只改變電流方向，不能改變其轉(zhuǎn)動方向 B只改變磁場方向，不能改變其轉(zhuǎn)動方向 C同時改變磁場和電流方向，不能改變其轉(zhuǎn)動方向 D同時改變磁場和電流方向，可以改變其轉(zhuǎn)動方向21關(guān)于磁場對電流作用的相關(guān)知識，下列說法正確的是 A通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向無關(guān) B.通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向只與磁場方向有關(guān) c.電動機(jī)中換向器的作用是改變線圈中的電流方向 D要改變通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向，必須同時改變電流方向和磁場方向22下列四福實驗裝置圖所反映的原理，對發(fā)電機(jī)的發(fā)現(xiàn)有直接影響的是 （ )二、填空題、1在如圖所示的實驗裝置中，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間，銅棒的兩端通過導(dǎo)線連接到靈敏電流計上當(dāng)銅棒向左運動時，電流計的指針 （選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）該裝置可將 能轉(zhuǎn)化為電能寫出用該原理制成的一種設(shè)備： 2同學(xué)們做實驗的裝置如圖所示，閉合開關(guān)，先將導(dǎo)體ab水平向右移動，導(dǎo)體cd也隨之運動起來?？芍簩嶒炑b置左側(cè)運用的原理是；實驗裝置右側(cè)產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是(舉個實例)。目前造成高速公路路面結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重的一個重要因素是車輛超載。小明想用壓力傳感器（當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時，它就接通電路）、電磁繼電器，為某大橋設(shè)計一個車輛超重的報警裝置。當(dāng)車輛超重時，信號燈就發(fā)光。請你在圖6中為他連接好電路。如上右圖所示是簡單的火警自動報警裝置所需的電路元件其中溫控開關(guān)在溫度升高到某數(shù)值時自動閉合，常溫時自動斷開要求：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時紅燈亮、電鈴響，發(fā)出報警信號；正常情況下綠燈亮請按上述要求。將圖中元件連成一個火警報警器電路(a、b、c為三個接線柱，連線時不要交叉)如下左圖所示的元件中，1是電磁鐵，2是彈簧片，3是觸點，4是水銀溫度計（管內(nèi)封入金屬絲），5是電鈴，6、7是電池。試把圖中的各元件連接成溫度自動報警電路，使溫度升高到某一值時，電鈴發(fā)出報警。電磁繼電器在各種自動化裝置中有很多應(yīng)用，街道路燈自動控制就是其應(yīng)用之一。如下右圖所示為模擬電路，其中A為電磁繼電器，B為照明電路，C為路燈，D為光敏電阻（白天光照強(qiáng)時，電阻變小，電磁鐵磁性較強(qiáng)；夜晚光照弱時，電阻變得很大，電磁鐵幾乎無磁性），請你電路連接完整，達(dá)到白天燈熄、夜晚燈亮的效果。（連線時導(dǎo)線不能交叉）某同學(xué)想利用電磁繼電器制成一個溫度自動報警器，實現(xiàn)對溫控箱內(nèi)的溫度監(jiān)控用如圖所示帶金屬觸絲的水銀溫度計和電磁繼電器組裝成自動報警器，正常情況下綠燈亮，當(dāng)溫控箱內(nèi)溫度升高到一定溫度時紅燈亮(綠燈熄滅)請按此要求連接電路(紅、綠燈的額定電壓相同)請你按要求改進(jìn)如圖所示的“測定油箱內(nèi)油量的裝置”：(1）器材：電磁繼電器（如圖），若干導(dǎo)線，若干電源，若干觸點，紅、綠燈泡各1只。(2）要求：通常情況下，綠燈亮、紅燈滅；儲油過少時，綠燈滅、紅燈亮。(3）請將電路設(shè)計填畫在原圖上（電路元件用電路符號表示，其余元件用示意圖表示）。圖是由“控制電路”和“工作電路”兩部分組成的光控電路。“控制電路”由光敏電阻R、磁控開關(guān)L、定值電阻R0、電源U1等組成，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合?！肮ぷ麟娐贰庇晒ぷ麟娫碪2（U2= 20V）、發(fā)熱電阻R1（R1= 5）和R2（R2=15）組成。問：(1）當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時，“工作電路”中的R1兩端的電壓是 V，它消耗的功率是 W。(2）當(dāng)“控制電路”中的電流等于30mA時，“工作電路”中R1兩端的電壓是 V。(3）已知光敏電阻R的阻值隨照射在光敏電阻上的光強(qiáng)E（表示光照射的強(qiáng)弱的物理量，單位cd）之間的變化關(guān)系如圖20所示。如果照射在光敏電阻R上的光強(qiáng) ，則光敏電阻R的阻值增大，磁控開關(guān)產(chǎn)生的磁性將 （均選填“變強(qiáng)”、“變?nèi)酢被颉安蛔儭保?4）如果“控制電路”中的線圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏電阻上的光強(qiáng)在什么范圍內(nèi)時，磁控開關(guān)的磁性彈片相互吸合？小明利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響。圖甲中繼電器