電磁鐵的應(yīng)用

知識(shí)點(diǎn)1電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)

電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)，使其內(nèi)部的鐵芯具有磁性的裝置。當(dāng)電流切斷時(shí)，其線圈及鐵

芯的磁性會(huì)隨之消失。它產(chǎn)生的磁場(chǎng)很容易控制，體現(xiàn)出以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）電磁鐵磁性的有無(wú)可由來(lái)控制：有電流時(shí)有磁性,無(wú)電流時(shí)無(wú)磁性。

（2）電磁鐵磁性的強(qiáng)弱可以通過(guò)改變電流大小和

等來(lái)控制：電流越大，磁性越強(qiáng)；線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。

（3）電磁鐵磁極的方向可由改變來(lái)控制：電流方向改變后，磁極方向改

變。

說(shuō)明電磁鐵的鐵芯要用軟鐵制成，不能用鋼，這是因?yàn)殡姶盆F要求通電時(shí)立即有磁性,

斷電時(shí)磁性立即消失。

例1電梯為居民上下樓帶來(lái)很大的便利。出于安全考慮，電梯設(shè)置了

超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示，電梯廂底層裝有壓敏電阻

Rl，R2為保護(hù)電阻，K為動(dòng)觸點(diǎn)，A、B為靜觸點(diǎn)。當(dāng)出現(xiàn)超載情況

時(shí)，電鈴將發(fā)出報(bào)警聲，電梯停止運(yùn)行，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電梯工作時(shí)電磁鐵的上端為N極

B.電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)

C.電梯未超載時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)K與靜觸點(diǎn)B接觸

D.電梯超載時(shí)報(bào)警說(shuō)明壓敏電阻的阻值隨壓力增大而增大

知識(shí)點(diǎn)2電磁鐵的應(yīng)用

1.電磁繼電器

（1）實(shí)質(zhì)：電磁繼電器是由電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種自動(dòng)開關(guān)。

（2）主要結(jié)構(gòu)（如圖所示）：由電磁鐵（A）、銜鐵（B）、彈簧（C）、觸點(diǎn)（D）等組成。

接線時(shí)注意電磁鐵應(yīng)和、開關(guān)連接成控制電路；用電器、高壓電源和電

磁繼電器的觸點(diǎn)構(gòu)成工作電路，不可接錯(cuò)。

（3）工作原理：斷開控制電路（低壓電源）的開關(guān)，在彈簧C的作用下，銜鐵B右端向上，

動(dòng)觸點(diǎn)D與上方的觸點(diǎn)接觸，把工作電路（高壓電源）中的接通，而與

下方的綠燈和電動(dòng)機(jī)斷開，此時(shí)紅燈亮，綠燈滅，電動(dòng)機(jī)也不工作；閉合控制電路（低壓電

源）的開關(guān)，此時(shí)電磁鐵有磁性，把銜鐵B向下吸，動(dòng)觸點(diǎn)D與下方的觸點(diǎn)接觸，把工作

電路（高壓電源）中的綠燈和電動(dòng)機(jī)接通，而與上方的紅燈斷開，此時(shí)紅燈滅，綠燈亮，電

動(dòng)機(jī)工作。

（4）作用：①實(shí)現(xiàn)低電壓、弱電流來(lái)控制高電壓、強(qiáng)電流，有利于保障人的安全；②可以

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和生產(chǎn)自動(dòng)化，提高工作效率。

2.電磁選礦機(jī)和電磁起重機(jī)

（1）電磁選礦機(jī)的工作原理：電磁選礦機(jī)中的半環(huán)是電磁鐵，

通入電流時(shí)就會(huì)有磁性，通過(guò)機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)，將鐵磁性物質(zhì)與非電磁W翼

鐵磁性物質(zhì)分開（如圖所示）。趣］

（2）電磁起重機(jī)的工作原理：電磁起重機(jī)的核心是一塊大的

“鐵磁性物質(zhì)鐵磁性物質(zhì)

電磁鐵，它的鐵芯是用軟鐵制成的，其磁性的有無(wú)可方便地利

用電流的通斷來(lái)控制，其磁性的強(qiáng)弱可以通過(guò)改變電流的大小來(lái)控制。電磁起重機(jī)可以方便

地實(shí)現(xiàn)重型鋼鐵的搬運(yùn)。

3.磁懸浮列車

（1）工作原理：磁懸浮列車是利用列車軌道上的強(qiáng)電磁鐵對(duì)列車上電磁鐵的磁極的

或的作用力而使列車懸浮起來(lái)，使列車與軌道沒(méi)有接

觸，消除了列車與軌道間的摩擦。磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)阻力很小，因此運(yùn)行速度很快。

（2）優(yōu)點(diǎn)：消耗動(dòng)力少，不受氣候影響，無(wú)噪音，振動(dòng)小，不污染環(huán)境等。

例2（湖州中考）近期，我國(guó)南方各地普降暴雨，」_心_

城市內(nèi)澇給人們生活帶來(lái)很大影響。小明設(shè)計(jì)了

調(diào)節(jié)電阻

一種利用電磁繼電器來(lái)自動(dòng)控制抽水機(jī)工作的電

路：當(dāng)水位在安全位置以下時(shí)綠燈亮，抽水機(jī)不抽水機(jī)

高壓電源

工作；當(dāng)水位到達(dá)安全位置上限時(shí)紅燈亮，抽水

控制電路

機(jī)開始工作。下圖是小明還未連接完成的電路,

小明接下去的電路連接應(yīng)該是（

A.M接A,N接BB.M接B,N接D

C.M接B,N接CD.M接A,N接D

例3如圖所示是小敏設(shè)計(jì)的檢測(cè)汽車尾氣中一氧化碳排放量的電路。當(dāng)一氧化碳濃度高于某

一設(shè)定值時(shí)，電鈴發(fā)聲報(bào)警。圖中氣敏電阻R1的阻值隨一氧化碳濃度的增大而減小。下列

說(shuō)法正確的是（）

A.電鈴應(yīng)接在A和C之間

B.當(dāng)一氧化碳濃度升高，電磁鐵磁性減弱

C.用久后，電源電壓U1會(huì)減小，報(bào)警時(shí)一氧化碳最小濃度比設(shè)定值高

D.為使該檢測(cè)電路在一氧化碳濃度更低時(shí)報(bào)警，可將R2的滑片向下移

鞏固提升

1.消防應(yīng)急燈在沒(méi)有停電時(shí)，燈是熄滅的：停電時(shí)，標(biāo)有“36V”字樣的兩盞燈就會(huì)正常

發(fā)光。如圖所示的電路中符合要求的是（）

2.無(wú)錫城市發(fā)展迅速，目前地鐵1、2號(hào)均已全線開通。小霖去乘坐地鐵時(shí)發(fā)現(xiàn)“聰明的

電梯”（如圖甲），小霖根據(jù)網(wǎng)絡(luò)搜索到如圖乙所示的簡(jiǎn)易控制電路，R是一個(gè)壓敏電阻，其

阻值隨壓力的增大而減小。分析：當(dāng)人走下電梯后，電磁鐵的磁性變（填

“強(qiáng)"或"弱"），電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變（填“大”或“小”）。

甲乙

第2題圖

3.閱讀下面短文，回答問(wèn)題:

闖紅燈違章抓拍系統(tǒng)工作原理

如圖是馬路路口的闖紅燈系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖，該系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)電磁繼電器?？刂齐娐分?/p>

的光控開關(guān)實(shí)際上是一個(gè)光敏電阻，它在感受到交通信號(hào)燈發(fā)出的紅色光時(shí)自動(dòng)閉合，埋藏

在路口停車線前方路面下的電子脈沖感應(yīng)開關(guān)中的感應(yīng)線圈能感應(yīng)到路面上汽車通過(guò)時(shí)發(fā)

出的電子脈沖，從而使得電子脈沖感應(yīng)開關(guān)自動(dòng)閉合。當(dāng)紅燈亮起，汽車越過(guò)了停車線而闖

紅燈時(shí)，受控電路接通，攝像頭對(duì)違規(guī)車輛進(jìn)行攝像或拍照。

（1）請(qǐng)根據(jù)短文描述，用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖電路連

接完整，要求電流從A端流入。H

攝

像

（2）電磁繼電器是利用電流的效系

統(tǒng)

應(yīng)工作的，它是用電磁鐵控制電路的一種

（填“電源”“開關(guān)”“用電器”或“導(dǎo)線”），電磁繼電器中的銜鐵（填

“可以”或“不可以”）用銅質(zhì)材料代替。

（3）當(dāng)圖中控制電路接通時(shí)，電路中電磁鐵的上端為極；此時(shí)若對(duì)調(diào)電

源正負(fù)極，則（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響攝像系統(tǒng)的工作。

4.（金華中考）小明設(shè)計(jì)了一個(gè)道路限

載報(bào)警器（如圖甲），R0是變阻器，R是

壓敏電阻，R的阻值大小隨壓力大小變化

關(guān)系如圖乙。當(dāng)超載車輛通過(guò)壓敏電阻時(shí)，

限載報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。

第4題圖

（1）調(diào)試好電路，閉合開關(guān)S1和S2,當(dāng)超載車輛通過(guò)時(shí)，限載報(bào)警器會(huì)

（填“燈亮”或“鈴響”）。

（2）交通主干道的抗壓能力一般比村道路要強(qiáng)得多。若把村道路限載報(bào)警器應(yīng)用到主干道，

就要適當(dāng)調(diào)高報(bào)警器的限載重量，下列操作可行的是（填編號(hào)）。

A.把變阻器R0的滑片適當(dāng)左移

B.把電源1的電壓適當(dāng)增大

C.把彈簧AB的A端適當(dāng)左移

D.把電磁鐵C適當(dāng)右移

5.小明乘電梯時(shí)，發(fā)現(xiàn)電梯超載會(huì)自動(dòng)報(bào)警。于是喜好鉆研的他對(duì)電梯的電路圖進(jìn)行了研

究，并設(shè)計(jì)了以下探究實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。電源電壓恒定不變，R0為定值電阻。用杯中水

量調(diào)節(jié)壓敏電阻受到力的大小，通過(guò)壓敏電阻的電流大小與其受到壓力大小的關(guān)系如圖乙所

第5題圖

（1）圖甲中R0的作用是.

（2）分析圖乙I—F圖像可知：壓敏電阻Rx受到的壓力增大時(shí)，通過(guò)它的電流也增大，Rx

的阻值_________________（填“變大”“變小”或“不變”）；當(dāng)壓力增大到一定程度時(shí)，

觸點(diǎn)K與接觸，電鈴響，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警。

（3）某電梯超載報(bào)警的Rx—F圖像如圖丙所示，空載時(shí)電梯廂對(duì)Rx的壓力F1等于電梯廂

的重力，當(dāng)壓力F2=1X104N時(shí)，電梯報(bào)警，則此電梯限載人。（設(shè)每

人質(zhì)量約為50kg）

（4）下列與此實(shí)驗(yàn)研究方法相同的是.

A.探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí)，控制導(dǎo)體電阻不變

B.用光線描述光的傳播路徑

C.用電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的多少表示它的磁性強(qiáng)弱

D.2個(gè)5Q