专题25 电磁继电器 电动机 磁生电-2022年中考物理一轮复习抓重点考典型（人教版）学案

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1．知道什么是电磁铁、电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。
2．了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流及磁场的方向有关系。
3．了解电磁铁在生活中的应用。
4．知道电磁继电器及其构造和工作原理，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。
一、电磁铁
1、电磁铁：在通电螺线管中插入一根铁芯，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫电磁铁。
2、工作原理：电磁铁的磁性比通电螺线管的磁性强很多，这是因为铁芯在通电螺线管中被磁化，产生了与原来螺线管方向一致的磁场，因而它的磁性比原来强得多，所以电磁铁就是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的。
3、实验探究电磁铁的磁性强弱与电流和线圈匝数的关系
实验方法：控制变量法
实验操作：线圈匝数不变，闭合开关，多次改变滑动变阻器滑片位置，并观察记录吸引大头针的数量；滑片位置固定，多次改变线圈匝数，并相应的闭合开关，观察记录吸引大头针的数量。
实验现象：线圈匝数不变时，电流大时吸引的大头针数量较多；滑片位置固定时，线圈匝数越多，吸引的大头针数量越多。
（4）实验结论：
通过电磁铁的电流越_大,电磁铁的磁性_越强_。
当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
电磁铁的磁性
电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；电磁铁线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。
电磁铁的优点
电磁铁磁性有无，可用通、断电来控制
电磁铁磁性强弱，可用改变电流大小来控制
电磁铁的极性变换，可用改变电流的方向来实现。
电磁铁的应用
1）磁悬浮列车 2）电磁起重机

3）扬声器 4）电磁继电器

5）电铃 6）恒温箱

二、电磁继电器
1、电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流的装置。
可以实现远距离操纵和自动控制。
1）应用：是电铃、电话和自控电路装置中的重要部件
2）实质：是利用电磁铁来控制工作电路的开关
3）作用：在电路中起着类似于开关的。
2、电磁继电器的构造
电磁铁
衔铁
弹簧（片）
触点 动触点
静触点
电磁继电器的工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
3、工作原理：电磁铁通电时，具有磁性，把衔铁吸下来，将动触点与静触点接触，闭合工作电路，电磁铁断电时，失去磁性，弹簧把衔铁拉起来切断工作电路。
4、实例分析
1）水位自动报警器

温度自动报警器

3）电铃工作原理
三、扬声器
1.作用：把电信号转换成声信号。
2.构造：由永磁体、线圈、锥形纸盆构成。
3.工作原理：当线圈中通过电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；当线圈中通过相反的电流时，线圈受到磁铁的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盘也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
四、磁场对通电导线的作用
1、现象：给导体通电，导体就运动起来．（通电导体与磁场方向平行时,导体不会运动)
结论： 磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场里受到力的作用，受力方向跟电流的方向、磁感线方向都有关。
2.电动机
1）、电动机可分为直流电动机和交流电动机。
2）、直流电动机主要由磁铁_和_线圈_组成，此外还有换向器、电刷等。
3）、换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时，它能自动改变线圈中的电流的方向。
3.直流电动机的工作原理
五、磁生电
1.电磁感应：
闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。
感应电流：
由于电磁感应产生的电流就叫做感应电流。
感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。
说明：
磁场能产生电流。
B、能量转化：机械能转化为电能。
交流发电机工作原理：电磁感应现象。工作过程中把机械能转化为电能。


1）、实际使用的大型交流发电机结构比较复杂，但仍是由定子和转子两部分组成
2）、为了获得较强的电流，一般采用多匝线圈不动、转动磁极的方式来发电。实用发电机的转子由水轮机、汽轮机等带动旋转。
4、交流电与直流电
1）.交流电：周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流电。（如交流发电机产生的电流）在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是赫兹，简称赫，符号Hz。
2）.我国交流电的频率为50赫兹
3）.直流电：方向不变的电流，如电池中得到的电流
题型一：电磁铁
1、为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图所示的实验。
根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空：
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同来判断它 不同。
(2)通过比较 两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
(3)通过比较d中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的 时，线圈匝数越 ，磁性越强。
【答案】（1）磁性强弱（2）b、c（3）电流 多
【解析】（1）磁性强，则吸引的大头针数量多，磁性弱，则吸引的大头针数量少
（2）b、c线圈匝数相同，c中滑动变阻器电阻小，电流大，吸引的大头针多
（3）甲乙串联，电流相同。甲吸引的大头针多，磁性强。
题型二：电磁继电器
2、如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是 ( )
A、灯亮，电动机转起来，电铃响
B、灯亮，电动机转起来，电铃不响
C、灯不亮，电动机不转，电铃响
D、灯亮，电动机不转，电铃响
【答案】B
【解析】S断开时，电磁继电器控制电路断电，衔铁在弹簧的作用下上升，动触点与灯和电动机支路接触，灯和电动机并联，进入工作状态，灯亮，电动机转动；电铃支路断路，不响。
【拓展】图为一种温度自动报警电器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下正确的是 ( )
A、温度升高至74℃时，灯L1亮报警
B、温度升高至74℃时，灯L2亮报警
C、温度升高至78℃时，灯L1亮报警
D、温度升高至78℃时，灯L2亮报警
【答案】D
【解析】温度在78℃以下时，控制电路断路，衔铁位于上方，灯L1支路接通，L1亮；温度升至78℃时，控制电路接通，衔铁被电磁铁吸引下来，灯L2支路接通，L2亮，起报警作用。
3、请你设计养鸡场用的鸡房温度自动报警器，要满足：鸡房温度正常时，监测室的信号灯(绿灯)亮，温度升高到超过极限温度时，监测室的信号灯熄灭，同时电铃发出报警信号。所给元件如图所示，热触电阻在极限温度以上时，电阻会减小，其他温度下可看作是断开的。
【答案】
【解析】低压控制电路的各元件串联，高压工作电路的灯和电铃工作互不影响，应并联。
类型三：电动机
1、小兰按如图的装置进行探究“电动机为什么会转动”实验。
(1)她把导体ab放在磁场里，闭合开关后，看到导体ab向右运动，把电源的正、负极对调后再闭合开关，发现导体ab向左运动，这表明通电导体在磁场中受力的方向跟 有关；
(2)然后她又保持导体中的电流方向不变，把蹄形磁铁上、下磁极调换，发现导体ab的运动方向也发生了变化，这表明通电导体在磁场中受力的方向跟 有关。
【答案】（1）电流方向 （2）磁场方向
【解析】通电导体在磁场中的运动方向与电流方向和磁场方向都有关。
2．一台组装齐全的直流电动机模型接通电源后，电动机不转，用手拨一下转子后，线圈就正常转动起来，则开始时电动机模型不转的原因可能是 ( )
A、线圈内部断路
B、磁铁磁性不强或线圈中电流不大
C、电刷和换向器接触不良
D、线圈正好处于平衡位置
【答案】D
【解析】线圈正好处于平衡位置时，线圈受竖直方向的两个力平衡，故无法改变运动状态。
3、下图中能够正确反映电动机工作原理的图是（ ），它的能量转化正确的是答案（ ）
电能转化为化学能 B.化学能转化为电能
C.机械能转化为电能 D.电能转化为机械能
【答案】C D
【解析】A是发电机模型图，B是发电机原理图，D是电流磁效应实验图；电动机消耗电能，获得机械能。
【拓展】在图1所示的实验装置图中，能够说明电磁感应现象的是（ ）
【答案】B
【解析】电磁感应是导体在磁场中切割磁感线时产生感应电流的现象，故没有电源。
类型五 磁生电
1、为探究感应电流产生的条件，小华同学设计了实验，让闭合电路的一部分导体在磁场中运动(如图)，其中不能产生感应电流的是 ( )

【答案】D
【解析】D中导体运动方向与磁感线平行，无法切割，故不能产生感应电流。
2、发电机和电动机的相继问世，使电能的大规模生产和利用成为现实，人类社会进入了电气化的时代。图中属于电磁感应现象的实验图及其应用图的是( )
A、①③ B、①④
C、②③ D、②④
【答案】B
【解析】电磁感应是导体在磁场中切割磁感线时产生感应电流的现象，故没有电源。
3、在图甲所示的实验表明 导体在磁场中会受到力的作用；依据图乙所揭示的实验原理可以制成 。

甲 乙
【答案】通电 发电机
【解析】图甲中可以形成闭合回路，故有通电导线；乙图是发电机的原理图。
4、如图所示的三个电机模型中，属于交流发电机、直流发电机和直流电动机的分别是哪一个？
【答案】甲是直流电动机，乙是交流发电机，丙是直流发电机
【解析】有电源的是电动机，没有电源的是发电机，有换向器的是直流，没有换向器的是交流。
5、在图所示的几种情况中，上排图所示的探究实验与下排图所示的实验结论应用对应正确的是（ ）
A B C D
【答案】C
【解析】A中上图是磁极间的相互作用，下图是验电器检验物体是否带电；B中上图是发电机原理图，下图是电铃示意图；C中上下两图皆为电动机原理；D中上图是电流的磁效应，下图是交流发电机。
1、如图是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化：（a）温度升高使双金属片弯曲；（b）接通触点使工作电路中有电流通过；（c）电磁铁有磁性；（d）衔铁被拉下；（e）接通触点使控制电路中有电流通过；（f）电灯亮、电铃响，发出报警。这些变化的正确顺序是（ ）
A、a、b、c、d、e、f B、a、e、c、d、b、f
C、a、b、d、c、e、f D、a、e、d、c、b、f
【答案】A
【解析】控制电路中有电流时，工作电路的E触点与动触点接通，开始工作。
2、下列家用电器中，应用了电动机的是（ ）
A．电熨斗B．电风扇 C．电饭锅 D．电热毯
【答案】B
【解析】A、C、D都是把电能转化为内能
3、如图所示的演示实验，可以验证（ ）
A．电磁铁磁强弱与电流大小的关系
B．产生感应电流的条件
C．通电导体在磁场中会受到力的作用
D．磁极间相互作用的规律
【答案】C
【解析】C图为电动机原理图。
4、在安装直流电动机模型的实验中，为了改变电动机的转动方向，可采取的措施是（ ）
A．改变磁场的强弱 B．改变电流的大小
C．只改变电流方向或只改变磁场方向 D．同时改变电流方向和磁场方向
【答案】C
【解析】通电导体在磁场中的运动方向与电流方向和磁场方向都有关。电流方向和磁场方向都改变时，导体运动方向不变。
5、如图是有关电与磁实验的装置图，其中用来研究磁场对电流作用的是（ ）
【答案】D
【解析】电动机原理图是研究磁场对电流作用的
6.下面四个图都是反映课本内容的实验，其中表述正确的是（ ）

图甲是研究电磁铁中电流大小与磁性强弱的关系的
B.图乙是研究电磁感应现象的
C.图丙是研究磁场对电流作用的
D.图丁是研究电流的磁场的
【答案】D
【解析】
A.图甲是研究电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系的
B.图乙是研究磁场对电流作用的
C.图丙是研究电磁感应现象的