中小学教育资源及组卷应用平台 2025-2026学年浙教版(新教材)八年级下册培优讲义 第三章 电磁及其应用 3.2.2 电流的磁场 思维导图 知识要点精讲 知识要点1 (一)电磁铁的应用 电磁继电器: 构造:电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的自动开关装置;其结构由控制电路(电磁铁、衔铁、弹簧、触点)和工作电路组成; 原理:当控制电路通电,电磁铁产生磁性吸引衔铁,使动触点闭合(或断开),从而接通(或切断)工作电路;其本质是“低电压、弱电流控制高电压、强电流”应用中需特别注意控制电路与工作电路的隔离设计,以保障操作安全; 应用:常见于自动控制、远程操作及电路保护系统中,如电铃、磁悬浮列车的启动装置。此外,电磁继电器还广泛应用于智能家居系统中,如智能照明系统的过载保护模块、空调温控器的压缩机启停控制等。如下图分别是电铃、空调的自动控温装置、电子门锁、冷库的温控系统、温度报警器、燃气灶的自动熄火保护装置、水位报警器。 信息的磁记录 磁记录原理:利用硬磁材料存储信息的技术;利用电流的磁效应,将信息以不同方向的微小磁化区域形式存储在磁性材料(如磁带、硬盘磁盘)上,读取时则通过磁头感应磁化区域的磁场变化,进而转化为电信号输出。 应用:计算机上的机械硬盘、磁带式录音机所用的磁带。 机械硬盘主要由磁记录盘片、读写磁头、主轴电机和控制电路组成;盘片表面涂覆有硬磁材料制成的磁粉薄膜,读写磁头实际上是一块电磁铁。存入数据时,首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为大小和方向都变化的电流,电流通过读写磁头产生大小和方向都变化的磁场,使磁盘上的颗粒被不同程度磁化,从而记录在盘片上。 电话:(现代通信中,电话的听筒与话筒均应用了电磁原理:话筒将声波振动转化为变化的电流,听筒则将变化的电流还原为声波振动。听筒与话筒的工作原理正是电磁转换的典型体现。 经典例题精讲 【典例1】(22-23八年级下·浙江杭州·期中)如图是“自动水位显示器”的电路图。当水位未到达金属块B时,绿灯亮;当水位到达B时,用笔画线代替导线,完成工作电路的连接。 【答案】 【详解】根据题意知道,当水位未到达金属块B时,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,此时绿灯亮,所以此时应将绿灯所在支路接通;当水位到达B时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,衔铁被拉下,此时红灯亮,所以应将红灯所在支路接通,如下图 【典例2】(25-26八年级下·浙江·课后作业)如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁的上端为_____极(选填“N”或“S”)。当运动员蹲在起跑器上后,裁判员闭合开关S1、S2,发令等待指示灯亮,正式发令前有运动员抢跑,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁将衔铁吸下,抢跑指示灯_____亮(选填“L1”或“L2”),则判定该运动员抢跑。 【答案】 S L2 【详解】[1]由图可知,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极。 [2]工作人员闭合开关S1、S2,发令指示灯L1亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,其电阻变小,根据欧姆定律可知控制电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,将衔铁吸下,灯L2所在电路接通,则抢跑指示灯L2亮。 【典例3】(24-25八年级下·浙江杭州·期中)为了应对即将到来的汛期,某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置,其原理如图所示。L为安全指示灯,电铃为报警器,R1为定值电阻,R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片P可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘棒连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时( ... ...
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