電磁鐵、電磁繼電器中考題解析

初中物理教研核心團(tuán)隊

[原題呈現(xiàn)]

例（2020·大連·第22題）如圖1所示，開關(guān)閉合，滑動變阻器的滑片位于A端，小鐵片被豎直吸在電磁鐵的左側(cè)。若將滑片從A端移動到中點，則鐵片受到電磁鐵的吸引力將_____，鐵片受到的摩擦力將______。（均選填“變大”、“不變”或“變小”）

[試題解析]

本題以電磁鐵吸引小鐵片的情境為依托，綜合考查了調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流、電流大小對電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響、電磁鐵對小鐵片吸力發(fā)生變化時對小鐵片所受摩擦力的分析，以及同學(xué)們的綜合分析能力。

滑片從A端移動到中點，滑動變阻器接入電路中的電阻減小，電路中電流增大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，對小鐵片吸力增大;分析鐵片受力情況可知，鐵片處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向的摩擦力與重力平衡，因此吸力改變不影響摩擦力大小。

答案：變大 不變

[方法歸納]

將電磁鐵磁性強(qiáng)弱、安培定則、動態(tài)電路以及受力分析等融合在一起，具有一定綜合性，是近年電磁鐵、電磁繼電器中考試題的一個趨勢。解決這類問題建議采用拆分的方法，如前面例題可拆解成下面三個問題：問題一，判斷滑動變阻器對電流的影響;問題二，判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱;問題三，分析小鐵片受力。

[拓展訓(xùn)練]

1. （多選）如圖2所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內(nèi)裝有電磁鐵。給盆栽澆水后下列判斷正確的是（ ）。

A. 盆栽受到底座對它向上的斥力變大

B. 底座對桌面的壓強(qiáng)大小不變

C. 要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內(nèi)的電流方向

D. 要使盆栽與底座之間距離不變，可適當(dāng)增大電磁鐵線圈內(nèi)的電流

2. 如圖3所示，條形磁鐵置于水平桌面上，電磁鐵與條形磁鐵處于同一水平線放置，且左端固定，當(dāng)開關(guān)S閉合，電路中滑動變阻器的滑片P逐漸向下移動時，條形磁鐵始終保持靜止，則在此過程中，條形磁鐵受到的摩擦力方向______，摩擦力大小______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

3. 小明家里使用的是一款有加熱和保溫兩個擋位的老式電飯煲，小明對電飯煲展開了下面的一些研究和改進(jìn)：

（1）電飯煲的電路簡圖如圖4甲所示，當(dāng)電飯煲使用加熱擋時，開關(guān)S處于_______（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。

（2）這一電飯煲沒有定時預(yù)約煮飯的功能，小明利用電磁繼電器和控時開關(guān)等元件設(shè)計了一個預(yù)約煮飯電路。當(dāng)達(dá)到預(yù)約時間時，控時開關(guān)自動斷開，電飯煲開始煮飯。請按照上述要求，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖4乙中的電路元件連入電路。

（3）由于沒有“控時開關(guān)”，小明借助一個杯子和適量鹽水，設(shè)計出一個簡單的控時裝置，替代圖4中的控時開關(guān)。以下是小明的設(shè)計方案，請將其補(bǔ)充完整。

①將圖4乙中觸點A和觸點B放入裝有鹽水的杯子中（如圖4丙所示），注意不要讓觸點A和觸點B直接接觸。由于鹽水是———（選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”），因此將觸點A、B放入其中可接通控制電路;

②由于鹽水不斷————（填物態(tài)變化名稱），一段時間后，觸點A、B會露出水面，電磁繼電器中的電磁鐵就———（選填“吸引”或“不吸引”）銜鐵，電飯煲開始煮飯;

③若要延長預(yù)定時間，讓電飯鍋晚些煮飯，可———選填“增大”或“減小”）觸點A、B浸入鹽水的深度。

參考答案：1. AD 2. 水平向右 變小

3. （1）閉合 （2）如原圖藍(lán)線所示 （3）①導(dǎo)體 ②汽化 不吸引 ③增大