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小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中,猜想:电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关,还与线圈的匝数有关.为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁,并找来了-物理

[db:作者]  2020-02-29 00:00:00  零零社区

题文

小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中,猜想:电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关,还与线圈的匝数有关.为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁,并找来了相关的实验器材,如图所示.请你将图中器材连成一个电路,使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关,又能用来探究与电流大小有关的实验.
(1)在这个实验中小铁钉所起的作用是______.
(2)六次实验中电磁铁吸引小铁钉的数目记录如下,研究电磁铁磁性强弱跟电流大小关系时,可以通过______来实现,得出的结论是:______.
(3)研究磁性强弱跟线圈的匝数关系时,闭合开关S后,通过观察比较______得出结论.
(4)当线圈的匝数和电流大小都相同的时候,电磁铁的磁性还会和什么有关?你的猜想是:______.利用本题电路说出你验证猜想的方法:______.
(5)电磁铁在生活和实际中有着广泛的应用.以下利用电磁铁特点工作的是______(填写序号).
A.电子验钞机   B.模型电动机   C.电磁继电器   D.手摇发电机
电流/A铁钉数匝数 0.8 1.2 1.5
50匝 5 8 10
100匝 7 11 14

题型:问答题  难度:中档

答案

两个线圈串联能控制电流相等,可以探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系;线圈匝数一定时,滑动变阻器串联在电路中能改变电路中的电流,可以探究电磁铁磁性强弱跟电流大小关系;开关串联在电路中控制整个电路.如图.



(1)实验中用电磁铁吸引小铁钉的多少来显示电磁铁磁性的强弱.
(2)移动滑动变阻器的滑片,改变连入电路的电阻大小,改变电路中电流的大小.
根据表格数据知,线圈匝数相等时,电流越大,电磁铁吸引小铁钉越多,电磁铁磁性越强.所以当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强.
(3)由表格数据知,电流相等,线圈匝数不同,吸引小铁钉不同,磁性强弱不同,所以通过比较甲、乙线圈下吸引的铁钉数目来比较电磁铁磁性强弱.
(4)电磁铁的磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关,还跟有无铁芯有关系.将甲、乙线圈里的铁芯抽去,闭合开关,观察吸引的小铁钉数目,与插入铁芯时的数目对比,来比较电磁铁磁性强弱跟有无铁芯的关系.
(5)A.电子验钞机是根据紫外线能使荧光物质发光的性质制成的.
B.模型电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的.
C.电磁继电器是根据电磁铁有电流有磁性来工作的.
D.手摇发电机是根据电磁感应来工作的.
故答案为:如上图.
(1)通过小铁钉的数目多少显示磁性的强弱;
(2)调节滑动变阻器连入电路的电阻,改变电流的大小;当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强;
(3)甲、乙线圈下吸引的铁钉数目;
(4)电磁铁的磁性与线圈中是否有铁芯有关;将甲、乙线圈里的铁芯抽去,闭合开关,观察吸引的小铁钉数目,与插入铁芯时的数目对比;
(5)C.

据专家权威分析,试题“小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中,猜想:电磁铁的磁性强弱..”主要考查你对  影响电磁铁磁性的因素,紫外线,电磁继电器,电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

影响电磁铁磁性的因素紫外线电磁继电器电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)

考点名称:影响电磁铁磁性的因素

  • 影响电磁铁磁性的因素:
    电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯

  • 影响电磁铁磁性强弱的因素:

    猜想
    :电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关?
    A、线圈中电流的大小
    B、有无铁芯
    C、线圈的匝数


    实验方法

    控制变量法:影响电磁铁磁性的因素可能有多个方面,当研究其中某方面的影响时,应当保持其他方面的状态不变。
    ①保证线圈匝数不变,改变通过电磁铁的电流大小,观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。(如图)

    移动滑动变阻器改变电流的大小,探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系;
    结论:当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性就越强。

    ②保证线圈匝数和电流大小不变,使电磁铁有无铁心,观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。

    结论:当电磁铁线圈的匝数和通过的电流一定时,有铁心的电磁铁磁性更强。

    ③用两个同样的铁心,让线圈串联起来,保证通过电磁铁的电流不变(相等),改变电磁铁线圈的匝数,观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。(如图)

    结论:当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强。

    归纳总结
    :影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流大小、线圈的匝数、有无铁芯。电流越大,磁性越强;线圈匝数越多,磁性越强;有铁芯比没有铁芯磁性强。

  • 控制变量法在探究“影响电磁铁磁性强弱”中的运用:
        由于电磁铁的磁性强弱与铁芯的有无、电流的强弱、线圈的匝数多少有关。因此,在比较电磁铁磁性强弱时,必须同时控制某几个变量不变来进行比较。例为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小琴同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简单的电磁铁,图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。

    (1)当开关闭合后,请在甲图中标出磁体的N极;
    (2)比较图____和____可知:匝数相同时,电流越大磁性越强;
    (3)由图____可知:当电流一定时,匝数越多,磁性越强。

    解析:由题中乙、丙两图可看出,磁铁外形和匝数相同,当接入电路的电阻减小,即电流增大时,吸引大头针越多表明电磁铁磁性越强。由丁图可看出两外形相同的电磁铁是串联,故通过它们的电流相等,匝数越多的吸引大头针越多,其磁性越强。

    答案:(1)如图所示(2)乙丙(3)丁

考点名称:紫外线

  • 紫外线:
    定义 在光谱的紫光以外,有一种看不见的光,频率范围7.5×1014—5×1016Hz
    特点 化学作用强,很容易使照相底片感光,生理作用强,能杀菌
    应用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进身体对钙的吸收。紫外线能杀死微生物。在医院、饭店里,常用紫外线灯来灭菌。紫外线能使荧光物质发光,用来制成验钞机

    注意:
    过量的紫外线照射对人体十分有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线,因此电焊工在工作时必须穿好工作服,并戴上防护面罩。

  • 区别紫外线与红外线的方法
    1.红外线和紫外线都是看不见的光线,不能误认为红外线是红色的光线,紫外线是紫色的光线。紫外线灯看起来是淡蓝色的,那是因为紫外线灯除了辐射紫外线以外,它还发出少量的蓝光和紫光。

    2.红外线和紫外线这两种不可见光的应用十分广泛。利用红外线烧烤物体,制成夜视仪,遥控电视机、空调;利用紫外线的化学特性促进人体合成维生素D,治疗皮肤病、软骨症,用紫外线灭菌消毒,用紫外线验证钞票或古画的真伪。

  • 紫外线是淡蓝色的吗?
    1.这句话混淆了光谱的各成分,认为凡是光都具有颜色,把紫外线与可见光混为一谈,而事实上紫外线是在紫光之外人眼看不见的光

    2.验钞机的紫光灯发出的光中含有大量的紫外线,钞票的某些部位含有荧光物质,只要照射它的灯光中含有大量紫外线,涂有荧光物质的地方发光而显示出“50或100”的数字。

考点名称:电磁继电器

  • 定义:
    电磁继电器是通过电磁铁,利用低电压、弱电流的通断,来控制高电压、强电流电路的装置。

    实质:
    电磁继电器的实质是一个由电磁铁控制的开关。

  • 工作原理:
    电磁铁通电时,把衔铁吸下来,使动触点和静触点接触,工作电路闭合,电磁铁断电时,电磁铁失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。

考点名称:电磁感应的应用(动圈式话筒、发电机)

  • 发电机:
    1.工作原理:如图所示,交流发电机的发电过程就是闭合线圈在磁场中转动,利用电磁感应现象产生感应电流的,所以其发电原理是电磁感应。

    2.能量转化:在发电过程中,发电机把机械能转化为电能。

    麦克风(话筒) :
    1.  定义:麦克风也叫话筒,它也是一种将振动转换成变化电流的装置。

    2.  工作原理:声音是由物体振动产生的,当对着话筒说话时,声音的振动使膜片发生振动,与膜片相连的线圈也随膜片振动的频率而振动,线圈在磁场中运动,能产生感应电流,且电流变化的频率是随声音变化而变化的。即通过电磁感应将声音变成电流。

  • 逆向思维法研究电动机和发电机:
        从问题反方向的角度进行研究,即逆向思维法,它是科学探究的重要方法。电动机和发电机都是由线圈和磁体构成,研究问题时注意认清是通电线圈在磁场中受力转动,还是线圈在磁场中做切割磁感线运动。

    例小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”.关于该实验,下列说法正确的是(   )

    A.电风扇发电的原理是电磁感应
    B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
    C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
    D.小灯泡发光是把光能转化为电能

    解析:电动机的基本构造与发电机相同,都是由线圈和磁体组成的。当旋转电风扇时,会带动里面的线圈转动,切割磁感线,从而产生电流,这是电磁感应现象,将机械能转化为电能。

    答案:A

  • 变压器与电能的输送:
        变压器的工作原理是电磁感应,它能将输入变压器的交流电压升高(升压变压器),也可以降低(降压变压器)。变压器不能改变直流电的电压。从发电厂发出的电能,先经过变压器把电压升高,把高压电输送到远方的用户附近,再经过变压器把电压降低,供给用户使用。由于输电线有电阻,因而在电能的输送过程中,不可避免地有电能损失。在输送功率一定的情况下,由I=P/U可知,提高输电电压能够减小输电电流,又由Q=I2Rt可知在输电线上的发热损失减少。为了减少电能损失,远距离输电要用高电压。



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