導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇電磁鐵的應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、激情引趣，設(shè)計(jì)懸念

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出：兒童天生的好奇心是科學(xué)學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，他們對(duì)事物的好奇心，只要善加引導(dǎo)就能轉(zhuǎn)化成求知欲和學(xué)習(xí)行為。因此，本課開(kāi)始我創(chuàng)設(shè)了小軍送生日禮物“跳舞的小熊”給林林的情境，一開(kāi)場(chǎng)自制教具就上場(chǎng)，小熊在跳舞。成功引起學(xué)生發(fā)出疑惑后引導(dǎo)猜測(cè)“小熊怎么會(huì)跳舞的？”學(xué)生猜測(cè)后拿掉小熊腳下的活動(dòng)舞臺(tái)，讓學(xué)生觀察整個(gè)作品的結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)原來(lái)舞臺(tái)的下面有一塊電磁鐵，小熊的腳下有一塊鐵片。小熊跳舞的奧秘在于電磁鐵通電后產(chǎn)生了磁性，將小熊腳下的鐵片吸住。電源斷開(kāi)后，磁性消失，鐵片和電磁鐵松開(kāi)，一吸一松時(shí)，小熊就跳起了舞。

二、合理假設(shè)，科學(xué)驗(yàn)證

1.當(dāng)學(xué)生看得津津有味時(shí)，我趁熱打鐵，提出“小軍認(rèn)為小熊的舞跳得不夠有激情，你能幫幫他嗎？”，學(xué)生開(kāi)始熱烈討論，在大部分學(xué)生都認(rèn)為電磁鐵的磁性越強(qiáng)，小熊跳的幅度越大就越有激情時(shí)，我又問(wèn)：“猜猜看，怎樣讓電磁鐵的磁性變強(qiáng)呢？” ？并讓學(xué)生將增強(qiáng)電磁鐵磁性的猜測(cè)記錄在實(shí)驗(yàn)單上。為了幫助學(xué)生做出科學(xué)的假設(shè)，我提醒學(xué)生要從電磁鐵的磁性是怎樣產(chǎn)生的這方面來(lái)猜想，以確保學(xué)生的科學(xué)探究朝著更有效的方向進(jìn)行。

2.自己的猜想是否正確呢？接著驗(yàn)證開(kāi)始。學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的猜想。實(shí)驗(yàn)之前，我要求學(xué)生先檢查一下自己小組的實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)材料討論驗(yàn)證方法和注意事項(xiàng)，在小組長(zhǎng)的分工下有序、有效進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我強(qiáng)調(diào)：探究猜想時(shí)，要注意只能改變一個(gè)變量，其他條件不變，才能得出正確的結(jié)論。并在驗(yàn)證過(guò)程中進(jìn)行適時(shí)的提示和指導(dǎo)，提高學(xué)生探究活動(dòng)的科學(xué)性和實(shí)效性，以確?；顒?dòng)的順利進(jìn)行。

3.小組匯報(bào)，得出結(jié)論

不改變其他條件時(shí)，兩節(jié)電池的電磁鐵的小鐵片比一節(jié)電池的磁性強(qiáng)。

不改變其他條件時(shí)，圈數(shù)繞得多的比圈數(shù)少的電磁鐵的磁性強(qiáng)。

在匯報(bào)時(shí)，我讓學(xué)生大膽表述出實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)。自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取的知識(shí)，不僅會(huì)讓孩子提高科學(xué)探究能力，還會(huì)增強(qiáng)他們的自信心，從而促進(jìn)孩子們良好的科學(xué)素養(yǎng)的形成。

4.在學(xué)生探究的基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們知道了同樣的線圈電池的節(jié)數(shù)越多，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；同樣多的電池，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。

三、動(dòng)手實(shí)踐，加深理解

“僅僅知道道理還不夠，還要應(yīng)用到實(shí)踐中。這才是我們學(xué)習(xí)的最終目的。下面請(qǐng)你們想辦法使自己組的小熊跳得最高，最后選出前三名。”我又布置下一個(gè)任務(wù)?？茖W(xué)探究活動(dòng)是個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由扶到放的過(guò)程。這里我讓學(xué)生在了解電磁鐵的基礎(chǔ)上探索出讓電磁鐵磁性更強(qiáng)，小熊跳得更高的方法。并通過(guò)比賽激發(fā)學(xué)生的興趣。

接著小組成員研究做法，小組長(zhǎng)分好工，合作完成制作。個(gè)個(gè)忙得目不暇接。這次的探究過(guò)程中，我要求學(xué)生大膽猜想，積極探索，發(fā)展他們對(duì)科學(xué)的理解力，讓他們親身經(jīng)歷一次較深入的科學(xué)研究過(guò)程。

最后請(qǐng)各組展示成果，請(qǐng)兩名小裁判量出小熊的腳與電磁鐵之間的距離，評(píng)選出前三。 請(qǐng)獲獎(jiǎng)小組的同學(xué)介紹一下制作過(guò)程，說(shuō)說(shuō)用什么方法使小熊跳得最有激情的。讓學(xué)生在分析對(duì)比中充分認(rèn)識(shí)到同時(shí)增加電流的大小和線圈的匝數(shù)可以使電磁鐵的磁性更強(qiáng)，加深對(duì)電磁鐵性質(zhì)的理解。

四、拓展延伸，深層發(fā)展

科學(xué)探究是一個(gè)能動(dòng)的、多樣的、多層面的、循環(huán)發(fā)展的過(guò)程，讓學(xué)生在理解科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一些深層次的嘗試，是科學(xué)探究的目的之一。在此基礎(chǔ)上我設(shè)計(jì)了改變電流方向，小熊的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)跟著改變這一活動(dòng)過(guò)程，讓學(xué)生在探究過(guò)程中明白電磁鐵和磁鐵一櫻也有南北極。同時(shí)也告訴學(xué)生們，關(guān)于電磁鐵的奧秘還很多，課后可以繼續(xù)探討。

五、歸納提升，回歸生活

篇2

1．知道什么是電磁鐵。

2．理解電磁鐵的特性和工作原理。

（二）實(shí)驗(yàn)器材

螺線管，鐵棒，幾個(gè)小磁針，一個(gè)線圈匝數(shù)可以改變的電磁鐵，電源，開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器，電流表和一小堆大頭針。

（三）課前準(zhǔn)備

檢查學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)器材是否有損壞，將實(shí)驗(yàn)器材分小組放在盒子里，將小盒子放在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)桌上。

（四）教學(xué)過(guò)程

1．提問(wèn)引入新課

教師出示螺線管，提問(wèn)：要使螺線管的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)我們學(xué)過(guò)的知識(shí)，可采用什么方法？

（學(xué)生討論得出：給螺線管通電，它的周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。）

進(jìn)一步提問(wèn)：如果要使通電螺線管的磁性增強(qiáng)，應(yīng)該怎么辦呢？請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：先將小磁針?lè)旁诼菥€管的兩端，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度，再將鐵棒插入螺線管，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度。

提問(wèn)：小磁針的偏轉(zhuǎn)程度哪個(gè)大？這表明什么？

（插入鐵棒后，小磁針的偏轉(zhuǎn)程度增大，這表明插入鐵棒后通電螺線管周圍的磁性大大增強(qiáng)。）

進(jìn)一步提問(wèn)：為什么插入鐵棒后，通電螺線管的磁性會(huì)增強(qiáng)呢？

學(xué)生討論得出：鐵心插入通電螺線管，鐵心被磁化，也要產(chǎn)生磁場(chǎng)，于是通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，又有磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，因而磁場(chǎng)大大增強(qiáng)了。

教師指出：從上面的實(shí)驗(yàn)中可以看出，鐵心插入螺線管，通電后能獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng)。我們把插入鐵心的通電螺線管稱為電磁鐵。本節(jié)課我們就來(lái)研究電磁鐵。

2．進(jìn)行新課

板書(shū)：第五節(jié)實(shí)驗(yàn)：研究電磁鐵

一、電磁鐵：插入鐵心的通電螺線管。

提問(wèn)：電磁鐵與永磁體相比，有些什么特點(diǎn)呢？它的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？下面我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。

板書(shū)：二、實(shí)驗(yàn)：研究電磁鐵的特點(diǎn)

進(jìn)一步提問(wèn)：怎樣來(lái)做實(shí)驗(yàn)?zāi)?？其步驟是怎樣的呢？

我們知道，電磁鐵的磁性是由螺線管通入電流后獲得的，由此，我們可以進(jìn)行猜想：它的磁性與電流的大小有關(guān)；螺線管是由導(dǎo)線繞制成的，它的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)有關(guān)。下面我們就從這幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。

（用小黑板或投影儀展示下列記錄表格）

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：首先請(qǐng)同學(xué)們從盒子里拿出實(shí)驗(yàn)器材，放在桌上擺好，觀察所用的器材，同時(shí)思考下列問(wèn)題：

這些實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)連接成怎樣的電路？

（應(yīng)將電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯(lián)電路）

用什么來(lái)判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱？

（通過(guò)觀察電磁鐵吸引大頭針的多少來(lái)判斷）

學(xué)生將實(shí)驗(yàn)器材連接好，檢查電路無(wú)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①將開(kāi)關(guān)合上或打開(kāi)，觀察通電、斷電時(shí)，電磁鐵對(duì)大頭針的吸引情況，判斷電磁鐵磁性的有無(wú)。

②將開(kāi)關(guān)合上，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流增大和減?。ㄓ^察電流表指針的示數(shù)），從電磁鐵吸引大頭針的情況對(duì)比電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。

③將開(kāi)關(guān)合上，使電路中的電流不變（電流表的示數(shù)不變）改變電磁鐵的接線，增加通電線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化。

實(shí)驗(yàn)小結(jié)：讓學(xué)生歸納、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，教師板書(shū)：實(shí)驗(yàn)表明：

1．電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒(méi)有磁性。

2．通過(guò)電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)。

3．在電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。

(2)討論電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)

提問(wèn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們知道了電磁鐵的一些特點(diǎn)，它的這些特點(diǎn)與永磁體相比，有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？

學(xué)生討論后，老師歸納板書(shū)：

三、電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)：1．磁性能快顯快消。

2．磁性強(qiáng)弱可以調(diào)節(jié)。

(3)介紹電磁鐵的應(yīng)用

提問(wèn)：電磁鐵在實(shí)際生產(chǎn)中有哪些重要應(yīng)用呢？

板書(shū)：四、電磁鐵的應(yīng)用。

請(qǐng)同學(xué)們觀察課本上的彩圖：電磁起重機(jī)。說(shuō)明它能將鋼材吊起的原理。

介紹兩種常用的電磁起重機(jī)：一種是圓柱形電磁鐵，一種是蹄形電磁鐵。蹄形電磁鐵的兩個(gè)異性極在同一端面上，能同時(shí)吸住一塊鐵，因而磁性更強(qiáng)。

引導(dǎo)學(xué)生討論課本上的“想想議議”。

篇3

(一)掌握思維構(gòu)圖的理念和技巧進(jìn)行思維導(dǎo)圖教學(xué)的首要步驟是要讓學(xué)生掌握思維溝通的理念和技巧，為學(xué)生能在課堂上熟練完成思維溝通做好準(zhǔn)備。在這個(gè)過(guò)程中，教師可以采取合作的形式讓學(xué)生完成簡(jiǎn)單的思維導(dǎo)圖，如植物的分類，學(xué)生盡量將自己能想到的植物歸類并繪制出來(lái)。為減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，教師可以在練習(xí)過(guò)程中逐漸將思維導(dǎo)圖的技巧傳授給學(xué)生。常見(jiàn)的思維導(dǎo)圖理念和技巧有:主題放在整張圖的中間，次要的概念放在“枝干”上;每個(gè)分支只能寫一個(gè)關(guān)鍵字，且字體要端正;整張導(dǎo)圖要遵循交叉聯(lián)結(jié)不同分支的要求;可以采用符號(hào)、色彩等方式讓導(dǎo)圖更為美觀。

(二)合理引入課堂主題本課的教學(xué)主題是電磁鐵，教師可以用合理有趣的方式將學(xué)生逐步引入教學(xué)主題。借用多媒體向?qū)W生展示吊車的Flas，并配上有趣的旁白，這能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更好地進(jìn)入學(xué)習(xí)過(guò)程。然后，教師可以向?qū)W生簡(jiǎn)單地講述一下電磁鐵的基本知識(shí)，將這一課的主題分為電磁鐵的性質(zhì)、影響電磁鐵大小的因素、電磁鐵的應(yīng)用三個(gè)部分。

(三)分組構(gòu)圖和討論成功導(dǎo)入主題后，教師可讓學(xué)生以小組的形式進(jìn)行導(dǎo)圖設(shè)計(jì)并自主討論，這樣能減輕學(xué)生剛開(kāi)始的繪圖負(fù)擔(dān)，同時(shí)還能充分發(fā)散學(xué)生的思維。根據(jù)此前對(duì)電磁鐵主題分好的三個(gè)部分，教師可以在學(xué)生導(dǎo)圖和談?wù)撉疤岢鱿鄳?yīng)的問(wèn)題，如:電磁鐵的基本構(gòu)造有哪些?電磁鐵的纏繞過(guò)程是怎樣的?等等。讓學(xué)生帶著這些問(wèn)題設(shè)計(jì)自己的思維導(dǎo)圖，自主搜集材料、完成構(gòu)圖。之后，讓小組成員討論自己的思維導(dǎo)圖作品的不足或者突出的部分，并作一定的修改，在自己的導(dǎo)圖上完好地體現(xiàn)出來(lái)。

(四)構(gòu)圖成果展示各小組經(jīng)過(guò)討論和完善，將最終導(dǎo)圖成品展示給其他小組，通過(guò)對(duì)比學(xué)習(xí)、深度討論發(fā)現(xiàn)別人的長(zhǎng)處，改進(jìn)自己的短處。教師在此過(guò)程中，首先要肯定每位學(xué)生的成果，增強(qiáng)學(xué)生的自信心;其次要指出需要改進(jìn)的地方，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣;最后對(duì)整個(gè)思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)作總結(jié)，將學(xué)生的導(dǎo)圖成果進(jìn)行整合，形成一個(gè)完善的思維導(dǎo)圖。完整的電磁鐵思維導(dǎo)圖可以由電磁鐵性質(zhì)、影響電磁鐵大小因素、電磁鐵應(yīng)用以及電磁鐵知識(shí)拓展組成。電磁鐵性質(zhì)概念可繼續(xù)分成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、電磁鐵的制作三個(gè)分支，電磁鐵應(yīng)用概念可以分為電磁起重機(jī)、電磁選礦機(jī)、磁懸浮列車等分支。

二、思維導(dǎo)圖融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用思考

雖然思維導(dǎo)圖在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中存在很強(qiáng)的應(yīng)用性，但是仍然有一些不足之處。首先是思維導(dǎo)圖沒(méi)有很好地對(duì)主題中各個(gè)分支概念進(jìn)行分析和聯(lián)系;其次是課堂教學(xué)時(shí)間有限。為了更好地將思維導(dǎo)圖融入到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，需要采取一定的措施。

(一)思維導(dǎo)圖與概念圖相結(jié)合將思維導(dǎo)圖與概念圖結(jié)合起來(lái)是對(duì)兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的一種教學(xué)方法，能幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中理清學(xué)習(xí)思路，理解主題與概念、概念與概念之間的聯(lián)系，也能幫助教師建立一套完整的課程框架體系。兩者的相互結(jié)合有效解決了思維導(dǎo)圖無(wú)法全面分析主題中各個(gè)分支概念的問(wèn)題，具有一定的實(shí)踐性。同時(shí)，在結(jié)合思維導(dǎo)圖與概念圖教學(xué)時(shí)，教師要注意幫助學(xué)生分清概念的主次，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)策略。在蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第一單元“白天和黑夜”第四部分的《看月亮》教學(xué)中，可以先給學(xué)生提供一個(gè)簡(jiǎn)單的概念圖，包括滿月、峨眉月、弦月三個(gè)分支概念，讓學(xué)生將空白的部分填好，如:我們一般在能看到滿月。學(xué)生通過(guò)熟悉和理解各個(gè)概念充分理解主題，可以更好地學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖。

篇4

1低電壓欠壓脫扣器方案研究

1.1電磁鐵參數(shù)DW50斷路器所采用的欠壓脫扣器，其電磁鐵普遍采用“聯(lián)合設(shè)計(jì)”的電磁鐵，其電參數(shù)如下。線圈參數(shù)：0.17，7600匝，580；始動(dòng)電壓（Vs）：150V；工作電壓（Vo）：30V；維持電壓（Vm）：9.5V。電磁鐵可以在一個(gè)很寬的電壓范圍內(nèi)工作。結(jié)合斷路器用欠壓脫扣器特點(diǎn)，控制電路應(yīng)向電磁鐵提供一合適功率，防止電磁鐵“震脫”[3]。

1.2方案研究由電磁鐵特性可知，電磁鐵吸合時(shí)的“始動(dòng)電壓（功率）”往往比“維持電壓（功率）”高出許多。欠壓脫扣器裝配于斷路器中，斷路器主觸頭系統(tǒng)合閘時(shí)會(huì)產(chǎn)生框架震動(dòng)，為保持電磁鐵動(dòng)鐵心不會(huì)自行脫落，要求電磁鐵線圈有一個(gè)大于維持電壓的“工作電壓（功率）”。無(wú)論是直流24V輸入，或是交流24V輸入，控制電路直接驅(qū)動(dòng)電磁鐵，不能正常工作。為此，設(shè)計(jì)低電壓欠壓脫扣器方案如圖1所示。輸入電壓經(jīng)EMC電路抗干擾濾波后，形成二次電壓接橋式整流器B1，B1的輸出定義為SP。對(duì)于直流電壓輸入，起到極性轉(zhuǎn)換作用；對(duì)于交流輸入，由B1整流為脈動(dòng)直流。SP經(jīng)D0隔離、C1濾波后接至升壓電路，同時(shí)接電電源電路。電源電路產(chǎn)生12V電壓供升壓電路與開(kāi)關(guān)電路，生產(chǎn)的5V電壓供片機(jī)電路。SP同時(shí)接由R1、R2組成的采樣電路，采樣信號(hào)SA送單片機(jī)。單片機(jī)控制升壓電路與開(kāi)關(guān)電路。

1.3主電路與儲(chǔ)能電容與一般升壓電路不同，為了避免電磁鐵動(dòng)——靜鐵心之間的撞擊，提高電磁鐵的工作次數(shù)，以始動(dòng)電壓（功率）足夠、平穩(wěn)過(guò)渡到工作電壓（功率）的方式為最佳。即，VH電壓首先充電到150V（A點(diǎn)），然后接通開(kāi)關(guān)電路（K），依靠電容電荷釋放做功吸合電磁鐵。隨后將輸入電壓提升高工作電壓30V（B點(diǎn)），如圖2（a）所示。設(shè)升壓電路中的濾波電容為C2，充電電流為iL，電磁線圈等效為電感DL、內(nèi)阻DR，開(kāi)關(guān)電路為K，主電路結(jié)構(gòu)如圖2（b）所示。K閉合瞬間，電磁鐵獲得的始動(dòng)功率是來(lái)自輸入電源的電流iL和電容放電電流iC共同產(chǎn)生的功率。電容C2的放電時(shí)間t2要大于電磁鐵的觸動(dòng)時(shí)間與吸合時(shí)間之和[4]。根據(jù)C2對(duì)DR的放電功率，有已知電磁鐵觸動(dòng)與吸合時(shí)間之和為5.6ms，電容放電電流取初始電流（I=150V/580）代替，可求出電容器容量為112F，取100F。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)觀察C2對(duì)電磁鐵的放電電流，在電磁鐵動(dòng)鐵心正好運(yùn)動(dòng)到結(jié)束時(shí)為止。既可以確保電磁鐵可靠吸合，又可以避免動(dòng)鐵心對(duì)靜鐵心之間的過(guò)渡沖擊。

2主要單元電路設(shè)計(jì)

2.1升壓電路單片機(jī)發(fā)出PWM控制信號(hào)CO，經(jīng)三極管T1放大后推動(dòng)由T2與T3組成的推挽電路，驅(qū)動(dòng)MOS管T4。儲(chǔ)能電感L1輸入端直接連接VA，輸出端經(jīng)D1接電容C2。R6與R7、R8組成電壓取樣電路。取樣信號(hào)經(jīng)Z1限幅后接三極管T5，T5集電極信號(hào)VINT輸出至單片機(jī)。R9、R10分別為T5的基極、集電極偏置電阻。第一階段（空載）升壓時(shí)，單片機(jī)輸出低電平信號(hào)LV，R8可視為短路，分壓比較小，VH電壓值充電到目標(biāo)值后，VZ擊穿穩(wěn)壓管Z1，經(jīng)T5放大后，VINT由高電平轉(zhuǎn)為低電平,引發(fā)單片機(jī)中斷。第二階段恒壓時(shí)，單片機(jī)將輸出信號(hào)LV設(shè)置為高阻態(tài)，R8加入取樣電路，進(jìn)行同樣的反饋過(guò)程。設(shè)第一、第二階段取樣信號(hào)VZ相同，則可在假設(shè)電阻值R6、R7的前提下得到R8具體參數(shù)。由于主電容C2取值較大，儲(chǔ)能電感可按電感電流臨界模式估算：由于電磁鐵工作電壓范圍很寬，利用單片機(jī)生產(chǎn)PWM控制升壓電路，結(jié)合升壓電路反饋信號(hào)至單片機(jī)，即可滿足電磁鐵的正常工作。

2.2信號(hào)采樣圖1中的R1、R2組成電壓采樣回路，采樣信號(hào)送入單片機(jī)。上電后，單片機(jī)首先啟動(dòng)定時(shí)器1定時(shí)100ms，并令SA輸入引腳為邊沿觸發(fā)中斷方式。在這100ms時(shí)間內(nèi)無(wú)中斷觸發(fā)，表明為輸入電壓為直流電壓，否則為交流電壓。交流電壓輸入時(shí)，中斷觸發(fā)定時(shí)器2的時(shí)間，即為輸入電壓半個(gè)周期的時(shí)間。舍去第一次、最后一次定時(shí)器2記錄的時(shí)間，將其余周期時(shí)間求均值算出電網(wǎng)周期值，然后均分為32等分，即按每半個(gè)周期采樣32點(diǎn)進(jìn)行采樣，進(jìn)行有效值計(jì)算。對(duì)于直流輸入，則直接求32次采樣值的均值。

2.3單片機(jī)電路單片機(jī)完成信號(hào)采樣之外，還控制升壓電路與開(kāi)關(guān)電路。單片機(jī)電路包含3位BCD撥碼電路。單片機(jī)先行輸出LV低電平，并向升壓電路CO輸入PWM升壓，直至反饋信號(hào)VINT為低電平時(shí)，將CO置高電平。一旦VINT為高電平時(shí)，單片機(jī)再度向CO輸入PWM信號(hào)進(jìn)行升壓，保持VH為一恒定啟動(dòng)高壓。在這過(guò)程中，單片機(jī)同時(shí)檢測(cè)輸入電壓的大小，當(dāng)輸入電壓信號(hào)大于85%的Ue后，單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)電路接通電磁鐵。完成電磁鐵起動(dòng)之后，單片機(jī)置LV為高阻態(tài)，同樣使得VH恒定在電磁鐵工作電壓附近。單片機(jī)讀取3位BCD撥碼開(kāi)關(guān)狀態(tài)。3位BCD撥碼全部斷開(kāi)時(shí)，表示“瞬時(shí)”脫扣；3位BCD撥碼其余不同組合狀態(tài)，分別表示0.5、1、2、3、5、6、10s欠壓延時(shí)斷開(kāi)時(shí)間。當(dāng)輸入電壓信號(hào)小于50%的Ue后，單片機(jī)按BCD撥碼不同組合狀態(tài)，控制開(kāi)關(guān)電路電磁鐵斷開(kāi)。單片機(jī)全局處于停機(jī)（STOP）狀態(tài)，采用32等分的定時(shí)中斷激活方式工作，既可有效降低自身功耗又提高了抗擾能力。

3結(jié)論

篇5

一、磁場(chǎng)和磁感線

磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著，卻是客觀存在的物質(zhì)，而磁感線是人們假想的曲線，不是客觀存在的物質(zhì)，就如同用“光線”描述光的傳播路徑一樣.

二、電磁鐵

與永磁體相比，電磁鐵有這樣幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：磁性的有無(wú)可以通過(guò)電流的通斷來(lái)控制；磁場(chǎng)的方向可以通過(guò)電流的方向來(lái)控制；磁性的強(qiáng)弱可以通過(guò)電流的大小來(lái)控制.探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)鍵是掌握控制變量法和轉(zhuǎn)換法，把電磁鐵磁性的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電磁鐵吸引大頭針的多少.

三、電磁感應(yīng)

閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

1.（1）“閉合電路”是指電路是閉合的，而不是斷開(kāi)的；“一部分導(dǎo)體”說(shuō)明不是整個(gè)電路；“切割磁感線運(yùn)動(dòng)”指的是導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)不運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流；導(dǎo)體不運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體同樣也能切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.（2）當(dāng)切割磁感線的方向或磁場(chǎng)的方向發(fā)生改變時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也會(huì)發(fā)生改變，但當(dāng)這兩個(gè)因素同時(shí)改變時(shí)，感應(yīng)電流的方向不變.

2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是發(fā)電機(jī)的工作原理，發(fā)電機(jī)在工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.

四、直流電動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)的比較

五、電磁波與通信

當(dāng)導(dǎo)體中有迅速變化的電流時(shí)，在它的周圍空間就會(huì)產(chǎn)生電磁波.電磁波傳播的速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān).頻率越高，它的波長(zhǎng)越短.電磁波可以在真空中傳播，但能被金屬物質(zhì)屏蔽.

考點(diǎn)掃描

考點(diǎn)1 磁場(chǎng)和磁感線

例1 如圖1所示是蹄形磁鐵周圍的磁感線.根據(jù)磁感線方向，下列對(duì)磁感線的判斷，正確的是（ ）.

A.甲是N極，乙是S極

B.甲是S極，，乙是N極

C.甲、乙都是S極

D.甲、乙都是N極

解析 在磁體的外部，磁感線的方向都是從磁體N極出來(lái)，回到磁體的S極，而在磁體內(nèi)部則正好相反.所以甲是N極，乙是S極.選項(xiàng)A正確.

考點(diǎn)2 電磁鐵的磁性

例2 如圖2所示，給電磁鐵通電，鐵塊及彈簧在圖中位置靜止，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)和彈簧長(zhǎng)度的變化情況是（ ）.

A.電流表的示數(shù)增大，彈簧的長(zhǎng)度增加

B.電流表的示數(shù)增大，彈簧的長(zhǎng)度減小

C.電流表的示數(shù)減小，彈簧的長(zhǎng)度增加

D.電流表的示數(shù)減小，彈簧的長(zhǎng)度減小

解析 分析電路圖可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻減小，所以電路中的電流變大，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，對(duì)鐵塊的吸引力變大，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng).選項(xiàng)A正確.

考點(diǎn)3 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)

例3 如圖3所示，在蹄形磁體的磁場(chǎng)中放置一根與螺線管連接的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)ab棒水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小磁針N極轉(zhuǎn)至右邊.可使如圖3所示位置的小磁針N極轉(zhuǎn)至左邊的操作是圖4中的（ ）.

解析 根據(jù)圖3所示，若要改變小磁針N極的指向，方法有兩個(gè)：一是控制導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向不變，改變磁場(chǎng)的方向；二是控制磁場(chǎng)方向不變，改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向.B、C選項(xiàng)中導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁感線平行，導(dǎo)體不切割磁感線，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流.D選項(xiàng)中導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)方向都發(fā)生了改變，故磁場(chǎng)方向不發(fā)生變化.選項(xiàng)A正確.

考點(diǎn)4 電磁波的波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系

例4 下列說(shuō)法中正確的是（ ）.

A.紅外線不是電磁波

B.電磁波的傳播速度小于光速

C.電磁波的頻率越高其波長(zhǎng)越長(zhǎng)

D.電磁波的頻率越高其波長(zhǎng)越短

解析 因?yàn)榧t外線和光波都是電磁波大家族中的一員，所以它們有許多共同特征，如都能在真空中傳播，而且在真空中傳播的速度也相同，都是3×108m／s，所以A、B都錯(cuò).判斷C和D時(shí)，需要理解電磁波的波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.公式v=λf中，v表示電磁波的傳播速度；λ表示波長(zhǎng)，f表示頻率.因?yàn)楦鞣N電磁波在真空中的速度相同，所以，當(dāng)速度不變時(shí)，頻率越高的電磁波的波長(zhǎng)越短.選項(xiàng)D正確.

典例講析

典例1 圖5是直流電動(dòng)機(jī)模型（主要部件見(jiàn)文字說(shuō)明），圖6是自制簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)模型.現(xiàn)在主要討論圖6簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)的制作與操作問(wèn)題：

（1）繞制線圈的銅絲外表有漆皮，必須對(duì)線圈引出線的兩端（擱置于銅質(zhì)彎鉤的部位）進(jìn)行刮漆處理，刮漆方法見(jiàn)放大圖.按這種方法刮漆，目的是使線圈能夠 ，因此這一部位就相當(dāng)于圖5中的

（填某一部件的名稱）.

（2）如果整個(gè)制作沒(méi)有問(wèn)題，但接上電源后線圈不動(dòng)，這時(shí)應(yīng)做哪些嘗試？①

；② .（說(shuō)出兩點(diǎn)即可）

（3）通電后線圈能轉(zhuǎn)動(dòng)，如要改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可采取的做法：① ；② .

講析 （1）從“刮漆情況放大圖”可以看出，線圈引出線的右端接觸支架的絕緣漆被全部刮掉了，左端被刮掉一半，這樣線圈每轉(zhuǎn)過(guò)一周只有半周給線圈供電.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到左端刮掉漆的位置時(shí)有電流通過(guò)，線圈獲得動(dòng)力，使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到左端沒(méi)有刮掉漆的位置時(shí)，停止給線圈供電，但線圈依靠慣性會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到刮掉漆的位置時(shí)電流重新接通，獲得正好與上次方向一致的力，使線圈能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng).圖5中的直流電動(dòng)機(jī)模型是通過(guò)換向器來(lái)實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能的，因此這一部位就相當(dāng)于圖5中的換向器.

（2）如果整個(gè)制作沒(méi)有問(wèn)題，但接上電源后線圈不動(dòng)，其故障可能是以下原因：①線圈引出線左端的絕緣部分接觸支架，使線圈中沒(méi)有電流通過(guò)，或者引出線左端刮掉漆的部分接觸支架，有電流通過(guò)，但線圈剛好處于平衡位置；②線圈中的電流太?。虎鄞盆F的磁性太弱.所以對(duì)應(yīng)的操作：a用手指輕輕轉(zhuǎn)一下線圈；b增大電源電壓；c換一塊磁性更強(qiáng)的磁體.

（3）要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，需使線圈的受力方向發(fā)生改變，根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用特點(diǎn)，可以采取的做法：①只改變電流方向；②只改變磁場(chǎng)方向.

仿真測(cè)試

一、選擇題（每題4分，共32分）

1.最早利用磁場(chǎng)獲得電流，促使人類進(jìn)入電氣化時(shí)代的科學(xué)家是（ ）.

A.安培 B.法拉第

C.焦耳 D.奧斯特

2.如圖所示是一款利用電磁懸浮技術(shù)制作的沒(méi)有“地軸”的地球儀，其原理是將空心金屬球放在通電的線圈上，電磁場(chǎng)在金屬球表面產(chǎn)生渦流，渦流與磁場(chǎng)作用形成磁力，從而實(shí)現(xiàn)地球儀的懸空靜止.地球儀懸空靜止的原因是（ ）.

A.只受到磁力的作用

B.由于慣性的作用

C.沒(méi)有受到重力的作用

D.地球儀受到的磁力和重力相互平衡

3.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）.

A.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用

B.磁場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著，但我們可以借助小磁針的偏轉(zhuǎn)和指向來(lái)判斷

C.磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線

D.在磁體的外部，磁感線都是從磁體的北極出發(fā)，回到南極

4.法國(guó)科學(xué)家阿爾貝和德國(guó)科學(xué)家彼得由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).如圖所示是研究巨磁電阻特性的原理示意圖.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2后使滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中，指示燈明顯變亮，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）.

A.電磁鐵右端為N極

B.滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中電磁鐵的磁性減弱

C.巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而明顯減小

D.巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的減弱而明顯減小

5.在安裝直流電動(dòng)機(jī)模型時(shí)，通過(guò)改變下列哪個(gè)因素，可以改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向（ ）.

A.電流的大小

B.電流的方向

C.磁體磁性的強(qiáng)弱

D.電源電壓的大小

6.如圖所示，要使流過(guò)電流表的電流反向，下列措施中可行的是（ ）.

①只將磁場(chǎng)反向；

②只將線圈的運(yùn)動(dòng)方向反向；

③同時(shí)將磁場(chǎng)和線圈的運(yùn)動(dòng)方向反向；

④增加磁鐵的磁性或線圈匝數(shù).

A.①② B.②③ C.①③ D.①④

7.如圖所示的四個(gè)裝置可以用來(lái)演示物理現(xiàn)象，下列表述正確的是（ ）.

A.圖甲可用來(lái)演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.圖乙可用來(lái)演示磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

C.圖丙可用來(lái)演示電流的磁效應(yīng)

D.圖丁可用來(lái)演示電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系

8.在建國(guó)60周年期間，各地群眾通過(guò)多種方式了解國(guó)慶大閱兵的信息.下列各種信息傳遞方式中，運(yùn)用電磁波傳遞信息的是（ ）.

A.聲吶和無(wú)線電廣播電視

B.衛(wèi)星通信和光纖通訊

C.有線電話和無(wú)線電廣播電視

D.兩人之間面對(duì)面相互交談

二、填空題（每空2分，共24分）

9.丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍存在 ；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)體中的電流 時(shí)，導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)就增強(qiáng).通電導(dǎo)體周圍磁場(chǎng)的方向與 的方向有關(guān).

10.電磁波分為長(zhǎng)波、中波和短波，和長(zhǎng)波比較，短波的頻率 .在月球上，兩個(gè)宇航員即使面對(duì)面站著也必須借助電磁波通話，因?yàn)槁暡ㄅc電磁波不同，聲音的傳播需要 .

11.如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，通電螺線管上方的小磁針受力的作用保持靜止，則通電螺線管的右端是 （選填“N”或“S”）極，電源的右端是 （選填“正”或“負(fù)”）極.

12.圖示是某位同學(xué)制作的一個(gè)小電動(dòng)機(jī).電動(dòng)機(jī)的工作原理是 .如果要改變小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以通過(guò)改變 來(lái)達(dá)到目的.

13.小明去超市，走到電梯前發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)動(dòng)較慢，當(dāng)他站在電梯上時(shí)又快了起來(lái).小明根據(jù)所學(xué)的知識(shí)畫出如圖所示的電路（R是一個(gè)壓敏電阻）.小明分析：當(dāng)人站在電梯上時(shí)，壓敏電阻的阻值減小，電磁鐵的磁性變 ，銜鐵與觸點(diǎn) （選填“1”或“2”）接觸，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變 .

三、解答題（共44分）

14.（3分）在圖中，標(biāo)出磁感線的方向和小磁針的N、S極.

15.（3分）如圖所示，請(qǐng)你根據(jù)小磁針的指向標(biāo)出螺線管的磁極和電源的“+”“-”極.

16.（10分）小明用圖所示的裝置探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān).

（1）上表是小明的實(shí)驗(yàn)記錄，根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：

①通過(guò)比較第 和第 兩次實(shí)驗(yàn)，可知電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)有關(guān).

②電磁鐵的磁性強(qiáng)弱除了跟線圈匝數(shù)有關(guān)外，還跟 有關(guān).

（2）實(shí)驗(yàn)中，小明通過(guò)觀察 來(lái)判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱.

17.（18分）圖示是“探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，閉合開(kāi)關(guān)后，導(dǎo)體ab、電流表、開(kāi)關(guān)組成閉合電路.小明將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中.

（1）小明分析得出：閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做 時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（2）比較實(shí)驗(yàn)2和3（或6和7）可知：在磁場(chǎng)方向一定時(shí)，感應(yīng)電流的方向與

有關(guān).

（3）比較實(shí)驗(yàn)2和6（或3和7）可知：

.

（4）此實(shí)驗(yàn)的研究方法有控制變量法

和 法.在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是 能轉(zhuǎn)化為 能，重要的應(yīng)用是 .

（5）針對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)小明進(jìn)行了進(jìn)一步探究，他提出了“感應(yīng)電流的大小可能與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)”的猜想，除此之外你的猜想是 .

①寫出驗(yàn)證你的猜想的主要步驟.

②你怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷？

18.（10分）小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示.將熱敏電阻只安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響.圖甲中繼電器的供電電壓U1

=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω.當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響.圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像.

（1）由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為 Ω.當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻的阻值將 ，電磁鐵的磁性將 .（選填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”）

篇6

一、分析電路的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題

例1（2007?煙臺(tái)）如圖1所示的電路中（電源電壓不變），閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片自左向右移動(dòng)時(shí)，下列判斷中正確的是（）

A． 電流表的示數(shù)不變，電壓表的示數(shù)不變

B． 電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小

C． 電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大

D． 電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)不變

解析：閉合電鍵S后，兩電阻并聯(lián)，電壓表讀數(shù)保持不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片自左向右移動(dòng)時(shí)，變阻器的有效電阻變大，根據(jù)歐姆定律可判斷，電流表測(cè)量的R2電流變小。所以D項(xiàng)正確。

例2（2008?煙臺(tái)）如圖2所示，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器滑片自a向b移動(dòng)的過(guò)程中（）

解析：閉合開(kāi)關(guān)S后，兩電阻串聯(lián)，V1測(cè)量R1的電壓，V2測(cè)量R2的電壓?；瑒?dòng)變阻器滑片自a向b移動(dòng)的過(guò)程中，總電阻變大，電流強(qiáng)度變小，V1的讀數(shù)變小，根據(jù)V2的讀數(shù)等于總電壓減去V1的讀數(shù)判斷V2字?jǐn)?shù)變大。所以D項(xiàng)正確。

點(diǎn)評(píng)：電路的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，判斷時(shí)先分析電路的組成和連接方式，然后根據(jù)電阻的變化判斷電流的變化和電壓的變化，在整個(gè)過(guò)程中要盯牢不變量。以上兩例中的電源總電壓保持不變，判斷時(shí)要以不變應(yīng)萬(wàn)變。

二、測(cè)定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)

例1（2007?重慶）某同學(xué)做“測(cè)定一個(gè)小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)，所用燈泡的額定電壓是2.2 V。

（1）如圖3是他實(shí)驗(yàn)的電路，但連接不完整，請(qǐng)你幫他完成電路的連接。

（2）電路連接完整后，當(dāng)向右移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，電壓表的示數(shù)將_________，電流表的示數(shù)將_________。（填變化情況）。

（3）實(shí)際實(shí)驗(yàn)的有關(guān)記錄與計(jì)算如下表：

該同學(xué)注意到燈的亮度變化是：第二次比第一次暗，第三次比第一次更亮。你認(rèn)為，根據(jù)他觀察的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可得出一些什么結(jié)論呢？請(qǐng)說(shuō)出兩點(diǎn)（這兩點(diǎn)的意思應(yīng)不同）：

①__________________________________________；

②__________________________________________。

（4）他還注意到，這個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄也可以用來(lái)計(jì)算燈絲的電阻，并完成了有關(guān)計(jì)算如下表格：

這位同學(xué)有些納悶兒：導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無(wú)關(guān)嗎？怎么三次計(jì)算的燈絲電阻卻不一樣呢？請(qǐng)你對(duì)此做出兩種可能性的解釋：

①__________________________________________；

②__________________________________________。

解析：（1）如圖4所示。

（2）向右移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)，總電阻變小，所以電流變大，燈泡兩端的電壓也變大。

（3）①燈泡兩端電壓越大，功率越大；②功率越大，燈越亮。

（4）①可能實(shí)驗(yàn)有誤差；②可能電阻與溫度有關(guān)。

例2（2008?揚(yáng)州）在測(cè)量“小燈泡的功率”中，所用小燈泡的額定電壓是3.8 V。

（1）圖5是小崗?fù)瑢W(xué)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線幫他將電路連接完整。

（2）閉合開(kāi)關(guān)，小崗發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光很亮，其操作存在的問(wèn)題是__________________。

（3）糾正上述操作后，小崗測(cè)出三組數(shù)據(jù)，記錄在下表中，第二次中的功率數(shù)據(jù)忘記處理了，請(qǐng)你幫他把數(shù)值填入表中的空格內(nèi)。

（4）該實(shí)驗(yàn)測(cè)出三組數(shù)據(jù)的目的是______________。

（5）小崗根據(jù)測(cè)出的三組數(shù)據(jù)求出各次電阻，發(fā)現(xiàn)燈泡在不同電壓下的電阻值不同，這是因?yàn)闊襞莸碾娮柚蹬c________________的變化有關(guān)。

解析：（1）見(jiàn)圖6。（2）滑動(dòng)變阻器的阻值沒(méi)有調(diào)到最大。（3）根據(jù)P=UI算出功率為1.14 W。（4）此類小燈泡在不同電壓時(shí)的功率（或小燈泡在不同亮度時(shí)的功率）。（5）溫度。

點(diǎn)評(píng)：伏安法測(cè)量電阻（功率）所需器材、電路的連接、故障判斷、電表讀數(shù)等都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中必須掌握的基本技能，涵蓋電學(xué)中的很多重要知識(shí)，所以成為電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查熱點(diǎn)。此類問(wèn)題的連接電路（電鍵斷開(kāi)、滑動(dòng)變阻器滑片放到阻值最大）、故障分析、電表讀數(shù)等試題都是萬(wàn)變不離其宗。

三、圍繞磁感線問(wèn)題

例1（2007?濰坊）圖7中小磁針的指向正確的是（）

解析：根據(jù)安培定則判斷，ABCD四圖螺旋管的左側(cè)都為N。因?yàn)槁菪艿拇鸥芯€與條形磁鐵相似，其周圍的磁感線都是從N極出來(lái)，回到S極，而小磁針的N極受力方向與磁感線切線方向一致，所以ABC選項(xiàng)正確。

例2（2008?溫州）圖8中能正確表示條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感線的是（）

解析：磁鐵周圍的磁感線都是從N極出來(lái)，回到S極，磁感線不相交，所以C項(xiàng)正確。

點(diǎn)評(píng)：不管是磁鐵還是通電螺旋管，由于他們的磁感線具有相似的特性，所以據(jù)此可以做些文章，如上題的利用小磁針進(jìn)行判斷。

四、圍繞電磁應(yīng)用問(wèn)題

例1（2007?金華）如圖9所示實(shí)驗(yàn)裝置中，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著條形鐵塊，螺線管中插有鐵芯，開(kāi)關(guān)S撥在觸點(diǎn)②位置且電流表示數(shù)為I。要使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，下列操作方法能夠?qū)崿F(xiàn)的是（）

A． 開(kāi)關(guān)S位置不動(dòng)，將鐵芯從螺線管中取出

B． 開(kāi)關(guān)S位置不動(dòng)，將滑片P向a端滑動(dòng)

C． 將開(kāi)關(guān)S撥到①位置，并通過(guò)調(diào)節(jié)仍使電流表示數(shù)為I

D． 將開(kāi)關(guān)S撥到③位置，并通過(guò)調(diào)節(jié)仍使電流表示數(shù)為I

解析：題中的“要使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大”就是電磁鐵的磁性變強(qiáng)，使通過(guò)電磁鐵的電流變大或電流相同的情況下匝數(shù)變多即可達(dá)到這個(gè)目的。所以C選項(xiàng)正確。

例2（2008?連云港）法國(guó)科學(xué)家阿爾貝?費(fèi)爾和德國(guó)科學(xué)家彼得?格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲了2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。如圖10是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)閉合S1、S2后使滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中，指示燈明顯變亮，則下列說(shuō)法正確的是（）

A． 電磁鐵右端為N極

B． 滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中電磁鐵的磁性減弱

C． 巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而明顯增大

D． 巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而明顯減小

解析：當(dāng)閉合S1、S2后使滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電磁鐵的電流增大，所以電磁鐵的磁性增強(qiáng)，根據(jù)安培定則判斷電磁鐵的左端為N極。指示燈變亮，說(shuō)明巨磁電阻（GMR）的阻值變小，因此D項(xiàng)是正確的。

點(diǎn)評(píng)：以上兩題都是圍繞電磁鐵這個(gè)應(yīng)用性較強(qiáng)的器材結(jié)合其他的知識(shí)進(jìn)行考查的。例1涉及到磁化、鐵塊的平衡等問(wèn)題，較好地考查了學(xué)生的綜合分析能力。例2涉及到新的科技問(wèn)題，較好地考查了學(xué)生的閱讀、推理、分析等能力。雖然側(cè)重點(diǎn)不同，對(duì)電磁鐵的磁性問(wèn)題的考查目的卻是一致的。

1． （2008?蕪湖）科學(xué)研究經(jīng)常需要猜想與假設(shè)。合理的猜想與假設(shè)不是主觀臆測(cè)，它總伴隨著理性的分析和科學(xué)的思考，并有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。19世紀(jì)20年代，以塞貝克為代表的科學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到：溫度差會(huì)引起電流。安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽(yáng)照射后地球正面與背面的溫度差，于是提出如下假設(shè)：地球磁場(chǎng)是由繞地球的環(huán)形電流引起的。若規(guī)定地磁場(chǎng)N極與S極在地球表面的連線稱為“磁子午線”（如圖11所示），則安培假設(shè)中的電流方向應(yīng)該是（）

A． 由西向東垂直磁子午線

B． 由東向西垂直磁子午線

C． 由南向北沿磁子午線

篇7

液壓機(jī)的電氣控制系統(tǒng)的主要作用是利用電磁鐵的換向閥對(duì)液壓系統(tǒng)中的電磁鐵進(jìn)行控制和換位。通過(guò)主油泵缸形成下壓行程和回程，再通過(guò)控制頂缸的頂出和退回，形成整套循環(huán)的工作。PLC系統(tǒng)操作方式主要有手動(dòng)調(diào)整，自動(dòng)循環(huán)和單周性循環(huán)方式。

1.PLC在雙動(dòng)液壓機(jī)電氣控制要求

Y28 350/450A雙動(dòng)薄片沖壓液壓機(jī)是通過(guò)機(jī)電液的電氣控制，聯(lián)合實(shí)現(xiàn)各種的動(dòng)作。它不僅用于薄板的拉伸還使用于冷沖壓工作中，例如薄板的塑形、彎曲和擠壓、翻邊等。Y28350/450A雙動(dòng)薄片沖壓液壓機(jī)拉伸和壓邊滑塊時(shí)分時(shí)采用雙動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)，它還可以成為單動(dòng)液壓機(jī)，但這必須經(jīng)過(guò)定位銷聯(lián)成為一體后才能實(shí)現(xiàn)。此液壓機(jī)還具有四柱的萬(wàn)能液壓機(jī)的塑料壓制，成形壓制和冷擠彎曲等功能。壓邊缸還可以用于暖沖裝置，具有落料、沖孔的功能。對(duì)液壓機(jī)的集中控制采用按鈕控制，實(shí)際操作還可以使用手動(dòng)調(diào)整、雙動(dòng)聯(lián)動(dòng)和三動(dòng)聯(lián)動(dòng)。

本機(jī)床以380V的交流電做為電氣設(shè)備，主油泵為三相異步的電動(dòng)機(jī)，采用降壓?jiǎn)?dòng)，變壓器降低到127V，指示燈6.3V，照明采用常規(guī)的36V。對(duì)電氣的要求控制過(guò)程如下：

（1）對(duì)電氣控制的手動(dòng)調(diào)整。單人操作時(shí)，先擰動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)到調(diào)整位置，再按下滑塊按鈕，使繼電器通電，電磁鐵的通電率隨機(jī)下降，在沒(méi)有壓力的情況下，再使滑塊起壓。當(dāng)要阻止滑塊下降時(shí)，按下控制滑塊的停止鍵。電器斷電后自動(dòng)復(fù)位，滑塊隨即停止下降。

對(duì)于壓邊滑塊，正常情況下會(huì)有自動(dòng)充液的動(dòng)作。但如果行程中在高壓工作時(shí)，必須使用高壓充液?？蓪⑥D(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)擰在壓邊通位置，當(dāng)滑塊向下滑動(dòng)時(shí)，會(huì)撞擊行程開(kāi)關(guān)使繼電器通電，電磁鐵隨即通電吸合，對(duì)壓邊缸進(jìn)行高壓充液。

（2）聯(lián)動(dòng)。聯(lián)動(dòng)分為雙動(dòng)和三動(dòng)。無(wú)論哪種都可以使用單人和雙人操作。

第一，雙動(dòng)情況下的單人操作。我們假設(shè)主電動(dòng)機(jī)已經(jīng)開(kāi)啟，只要把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)擰到加壓通的位置，聯(lián)動(dòng)按鈕擰在聯(lián)動(dòng)位置，操作選擇轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放在單人操作位置，按下開(kāi)始鍵，使繼電器通電，電磁鐵隨即通電，滑塊下降至行程開(kāi)關(guān)，第二組繼電器斷電，第二組電磁鐵斷開(kāi)，滑塊減慢下降速度，快接近終點(diǎn)時(shí)撞擊行程開(kāi)關(guān)，又開(kāi)始循環(huán)通電斷電。最后滑塊停止時(shí)，同時(shí)接通最后一組繼電器，常閉點(diǎn)瞬間閉合，頂出器運(yùn)作，自動(dòng)頂出工件，完成一次機(jī)床循環(huán)。

第二，三動(dòng)情況下的單人操作。主電動(dòng)機(jī)開(kāi)啟后，同樣把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)擰到加壓通的位置，聯(lián)動(dòng)按鈕擰在聯(lián)動(dòng)位置，第三個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放在二次拉伸的位置，滑塊將至終點(diǎn)時(shí)，繼電器通電使常開(kāi)觸電閉合觸發(fā)第二此拉伸。當(dāng)?shù)诙卫焱瓿珊?，繼電器通電開(kāi)始原路回程，最后頂出器運(yùn)作，自動(dòng)頂出工件，完成一次機(jī)床循環(huán)。

第三，雙人的操作。將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)擰在雙人操作位置，兩人同時(shí)按下開(kāi)始按鈕，滑塊開(kāi)始下降，緊后工作順序與單人聯(lián)動(dòng)是的單人操作一樣。

常用的還有單周期循環(huán)。此循環(huán)操作方式采用步進(jìn)梯形式的指令方式，完成一個(gè)周期后，狀態(tài)器重新置位后停止動(dòng)作。在單周期循環(huán)中，根據(jù)工件的工藝要求，在步進(jìn)梯形式的指令模式下設(shè)置定壓和定程的功能選擇。在進(jìn)行定壓操作時(shí)，當(dāng)工件上的壓力值達(dá)到固定值時(shí)，把狀態(tài)器置位，停止液壓機(jī)的電磁閥繼續(xù)作用，使其保持延時(shí)保壓的狀態(tài)。等達(dá)到工件軟件設(shè)計(jì)的時(shí)間時(shí)，置位狀態(tài)器，頂缸開(kāi)始動(dòng)作，頂出工件；在進(jìn)行定程操作時(shí)，等工件設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)定壓程時(shí)，同一原理，置位狀態(tài)器，頂缸動(dòng)作，頂出工件，完成自動(dòng)循環(huán)操作。

2.PLC在雙動(dòng)液壓機(jī)電氣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求

（1）PLC的型號(hào)選擇。

第一，按鈕開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)中，需要9個(gè)輸入點(diǎn)。包括：主油泵的啟動(dòng)按鈕輸入點(diǎn)，停止輸入點(diǎn)，滑塊向下輸入點(diǎn)，向下輸入點(diǎn)，停止輸入點(diǎn)，雙人操作輸入點(diǎn)，液壓頂出輸入點(diǎn)，急速停止輸入點(diǎn)和照明輸入點(diǎn)；行程開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)中，需要19個(gè)輸入點(diǎn)。包括：滑塊向上至終點(diǎn)和液壓墊的頂出輸入點(diǎn)，滑塊向下至終點(diǎn)輸入點(diǎn)，滑塊的快進(jìn)轉(zhuǎn)換輸入點(diǎn)，壓邊缸沖壓液輸入點(diǎn)，完成壓邊缸沖壓液等5個(gè)輸入點(diǎn)。

第二，輸出信號(hào)，需要15個(gè)輸出點(diǎn)。主油泵啟動(dòng)時(shí)的3個(gè)接觸器輸出點(diǎn)，滑塊向上、向下撞擊電磁鐵的輸出點(diǎn)，壓邊缸充高壓液時(shí)滑塊的慢速向下撞擊電磁鐵的輸出點(diǎn)，液壓墊頂出電磁鐵的輸出點(diǎn)，機(jī)械前后照明和指示燈的4個(gè)輸出點(diǎn)。

（2）電路設(shè)計(jì)的控制。PLC的外部供電負(fù)荷應(yīng)根據(jù)工作現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件好壞，溫度高低和噪聲大小等條件，設(shè)置相應(yīng)的失壓措施進(jìn)行保護(hù)。PLC的外部供電負(fù)載的通電線路的通斷應(yīng)采用接觸器和“急停”按鈕開(kāi)關(guān)開(kāi)控制，以保證安全的控制性。當(dāng)有特殊情況發(fā)生需要及時(shí)停止時(shí)，應(yīng)立即按下“急停”按鈕切斷電源，保證安全。

3.結(jié)束語(yǔ)

因?yàn)镻LC代替了Y28 350/450A雙動(dòng)薄片沖壓液壓機(jī)原有的繼電器控制體系，使Y28350/450A雙動(dòng)薄片沖壓液壓機(jī)的性能得到了改善，也大大提高了工件的生產(chǎn)效率，還能保證工件的加工精確度。自Y28 350/450A雙動(dòng)薄片沖壓液壓機(jī)運(yùn)行以來(lái)，其系統(tǒng)不僅呈穩(wěn)定可靠的運(yùn)行狀態(tài)，還能滿足工件的生產(chǎn)工藝要求。另外，對(duì)同類的其他設(shè)備技術(shù)的改善也有提供了有效的數(shù)據(jù)信息和寶貴的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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篇8

考點(diǎn)透視:磁體有吸鐵(鎳、鈷)性和指向性;磁極間的相互作用;磁化現(xiàn)象等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的考查點(diǎn)。

例1下列說(shuō)法正確的是()。

A.磁感線是真實(shí)存在的,磁場(chǎng)由無(wú)數(shù)條磁感線組成

B.在地磁場(chǎng)作用下能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,靜止時(shí)

N極指向北方

C.要使通電螺線管的磁性減弱,應(yīng)該在螺線管中

插入鐵芯

D.奧斯特實(shí)驗(yàn)表明,銅導(dǎo)線可以被磁化

解析:磁感線是為了形象地研究磁場(chǎng)而人為假想的曲線,并不是客觀存在于磁場(chǎng)中的真實(shí)曲線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;要使通電螺線管的磁性增強(qiáng),應(yīng)該在螺線管中插入鐵芯,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;磁體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案:B。

點(diǎn)評(píng):地球本身是一個(gè)巨大的磁體,地球周圍的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)。磁針指南北,就是受到地磁場(chǎng)作用的緣故。地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。奧斯特實(shí)驗(yàn)表明,通電導(dǎo)線和磁體一樣,周圍存在著磁場(chǎng);電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān)。

考點(diǎn)2磁場(chǎng)(多以填空、選擇和作圖題為主,分值一般為4～6分)

考點(diǎn)透視:磁體周圍存在磁場(chǎng),磁在日常生活、生產(chǎn)中有重要作用;磁感線可用來(lái)形象地描述磁場(chǎng);磁感線的方向的規(guī)定;地球周圍有磁場(chǎng),地磁的南北極等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的命題重點(diǎn)。

例2如圖1是U形磁鐵周圍的磁感線。根據(jù)磁感線方向,下列對(duì)磁極的判斷正確的是()。

圖1

A.甲是N極,乙是S極

B.甲是S極,乙是N極

C.甲、乙都是S極

D.甲、乙都是N極

解析:磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而在磁場(chǎng)中畫出的一些假想的、有方向的曲線,任何一點(diǎn)的曲線方向都跟放在該點(diǎn)的磁針北極所指的方向一致。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來(lái),回到磁體南極的。磁體周圍的磁感線有無(wú)數(shù)條,我們可以只畫出有代表性的部分磁感線,也可以根據(jù)問(wèn)題的需要畫出能幫助我們解決問(wèn)題的磁感線。

答案:A。

點(diǎn)評(píng):磁體的周圍存在著一種叫做磁場(chǎng)的物質(zhì),磁體間的相互作用就是通過(guò)它們各自的磁場(chǎng)而產(chǎn)生的。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用,我們常用小磁針是否受到磁力的作用來(lái)檢驗(yàn)小磁針?biāo)诘目臻g是否存在磁場(chǎng)。

考點(diǎn)3電生磁(多以填空、選擇和簡(jiǎn)答題為主,分值一般為2～6分)

考點(diǎn)透視:電流的磁效應(yīng);通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng);通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體相似等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的命題內(nèi)容。

例3 醫(yī)生對(duì)病人進(jìn)行腦部手術(shù)時(shí),須要將體溫降至合適的溫度。準(zhǔn)備手術(shù)之前,病人的心肺功能開(kāi)始由心肺機(jī)取代。心肺機(jī)的功能之一是用“電動(dòng)泵”替代心臟博動(dòng),推動(dòng)血液循環(huán)。如圖2所示,將線圈ab纏繞并固定在活塞一端,利用其與固定磁鐵之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)電動(dòng)泵中的活塞,使血液定向流動(dòng);閥門K1、K2都只能單向開(kāi)啟,反向則封閉管路。當(dāng)線圈中的電流從a流向b時(shí),線圈的左端為N極,活塞將向______運(yùn)動(dòng),“動(dòng)力泵”處于______(填“抽血”或“送血”)狀態(tài)。

圖2

解析:磁極間的相互作用規(guī)律是同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。當(dāng)線圈中的電流從a流向b時(shí),線圈的左端為N極,活塞將向右運(yùn)動(dòng),“動(dòng)力泵”處于送血狀態(tài)。

答案:右,送血。

點(diǎn)評(píng):通電螺線管外部的磁場(chǎng)同條形磁體的磁場(chǎng)一樣,通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個(gè)極。通電螺線管的極性跟電流的關(guān)系可以用安培定則來(lái)判定,即用右手握螺線管法則,讓四指彎向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。

考點(diǎn)4電磁鐵(多以填空、選擇、簡(jiǎn)答、探究、計(jì)算題為主,分值一般為4～6分)

考點(diǎn)透視:電磁鐵的特性和工作原理;制做簡(jiǎn)單的電磁鐵;電磁鐵磁性強(qiáng)弱的決定因素等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的命題重點(diǎn)。

例4如圖3所示,給電磁鐵通電,鐵塊及彈簧在圖中位置靜止,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端滑動(dòng)時(shí),關(guān)于電流表示數(shù)和彈簧長(zhǎng)度變化情況是()。

圖3

A.電流表的示數(shù)增大,彈簧的長(zhǎng)度增加

B.電流表的示數(shù)增大,彈簧的長(zhǎng)度減小

C.電流表的示數(shù)減小,彈簧的長(zhǎng)度增加

D.電流表的示數(shù)減小,彈簧的長(zhǎng)度減小

解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端滑動(dòng)時(shí),電路中電阻變小,根據(jù)在同一電路中,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比,電路中電流增大,電流表的示數(shù)增大,電磁鐵磁性增強(qiáng),彈簧的長(zhǎng)度增加。

答案:A。

點(diǎn)評(píng):電磁鐵的鐵心之所以選用軟鐵而不是鋼,是因?yàn)殡姶盆F要求其磁性強(qiáng)弱隨著通入電流大小的變化而發(fā)生明顯變化。軟鐵屬軟磁體,被磁化后磁性很容易消失;而鋼是硬磁體,通電后會(huì)磁化成永磁體,用鋼做鐵心的電磁鐵,其磁性強(qiáng)弱隨電流大小的變化就不明顯了。

考點(diǎn)5電磁繼電器、揚(yáng)聲器(多以填空、選擇和探究題為主,分值一般為4～8分)

考點(diǎn)透視:電磁繼電器的構(gòu)造和主要用途;電磁繼電器的工作原理等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的考點(diǎn)。

例5法國(guó)科學(xué)家阿爾貝和德國(guó)科學(xué)家彼得由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻 (GMR)效應(yīng),榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。圖4是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)閉合S1、S2后使滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中,指示燈明顯變亮,則下列說(shuō)法正確的是( )。

圖4

A.電磁鐵右端為N極

B.滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中電磁鐵的磁性減弱

C.巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而明顯減小

D.巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的減弱而明顯減小

解析:所謂巨磁阻效應(yīng),是指磁性材料的電阻率在有外磁場(chǎng)作用時(shí)較之無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí)有巨大的變化?；琍向左滑動(dòng)過(guò)程中,電路中電阻變小,電流增大,巨磁電阻的阻值隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而明顯減小,指示燈明顯變亮。

答案:C。

考點(diǎn)6電動(dòng)機(jī)(多以填空、選擇、簡(jiǎn)答和探究題為主,分值一般為4～10分)

考點(diǎn)透視:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用;制作模擬電動(dòng)機(jī)等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的考點(diǎn)。

例6 如圖5所示的3幅實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)?jiān)谙旅娴臋M線上填出各實(shí)驗(yàn)裝置所研究的物理現(xiàn)象:

圖A_________________________________;

圖B_________________________________;

圖C_________________________________。

圖5

答案:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、電磁感應(yīng)、電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

點(diǎn)評(píng):直流電動(dòng)機(jī)靠直流電源供電,是利用通電線圈在磁場(chǎng)里受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成的,是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。

考點(diǎn)7 磁生電(多以填空、選擇、探究題為主,分值一般為4～8分)

考點(diǎn)透視:電磁感應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的考點(diǎn)。

例7 如圖6所示,在蹄形磁體的磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)體AB,導(dǎo)體的兩端跟電流表連接,開(kāi)關(guān)閉合,電路中沒(méi)有電流。以下操作中,可能使電路中產(chǎn)生電流的是( )。

圖6

A.讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中靜止,換用量程更小的電流表

B.讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中靜止,換用磁性更強(qiáng)的永磁體

C.讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中沿不同方向運(yùn)動(dòng)

D.將導(dǎo)體換成匝數(shù)很多的線圈,線圈在磁場(chǎng)中靜止

解析:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象,稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。感應(yīng)電流就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流。

答案:C。

點(diǎn)評(píng):產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件必須具備3點(diǎn),即電路閉合;部分導(dǎo)體;作切割磁感線運(yùn)動(dòng)。如果電路不閉合,即使一部分導(dǎo)體作切割磁感線的運(yùn)動(dòng),也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,但是導(dǎo)體兩端可以產(chǎn)生感應(yīng)電壓。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

考點(diǎn)8磁生電(多以填空、選擇、簡(jiǎn)答和探究題為主,分值一般為4～10分)

考點(diǎn)透視:發(fā)電機(jī)的原理;發(fā)電機(jī)發(fā)電過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程;交流電和直流電等知識(shí)是這部分知識(shí)常見(jiàn)的命題重點(diǎn)。

例8 圖7是直流發(fā)電機(jī)的工作原理圖,關(guān)于直流發(fā)電機(jī)下列說(shuō)法正確的是()。

圖7

A.直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電,供給外部

電路的是直流電

B.直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電,供給外部

電路的也是直流電

C.它是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)

的原理工作的

D.圖中的E、F稱為換向器,它的作用是改變線圈

中的電流方向

解析:直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電流,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟娏鳌Ｖ绷靼l(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有差別,只不過(guò)直流發(fā)電機(jī)是用其他機(jī)器帶動(dòng),使其導(dǎo)體線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),不斷地切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,把機(jī)械能變成電能。

答案:A 。

點(diǎn)評(píng):電池提供的電能是有限的,更充足、更強(qiáng)大的電能要通過(guò)發(fā)電機(jī)獲取。發(fā)電機(jī)也是一種把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。目前常用的發(fā)電方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電和核能發(fā)電。

考點(diǎn)9電和磁的應(yīng)用(多以填空、選擇和簡(jiǎn)答題為主,分值一般為4~8分)

考點(diǎn)透視:電和磁在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用是這部分知識(shí)常見(jiàn)的考點(diǎn)。

例9電磁鐵在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下圖中應(yīng)用到電磁鐵的設(shè)備有( )。

解析:話筒是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的裝置,里面有一個(gè)金屬盒,盒里裝滿了碳粒;聽(tīng)筒是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成聲信號(hào)的裝置,里面有個(gè)永磁鐵。

篇9

關(guān)鍵詞：斷路器 合閘 分閘 最低動(dòng)作電壓

1 概述

作為斷路器特性測(cè)試的一個(gè)重要的內(nèi)容，斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作低測(cè)試主要是為了驗(yàn)證斷路器線圈是否靈敏和可靠，并且還能夠測(cè)試整個(gè)操作機(jī)構(gòu)在非額定動(dòng)作電壓下的性能。操動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠的合閘的時(shí)候，通常操動(dòng)機(jī)構(gòu)的電壓是保持在( 85％-110％)Un的范圍之內(nèi)的；斷路器分閘的電壓是大于65％Un；另外當(dāng)斷路器的電壓小于30％Un的時(shí)候，斷路器是不能夠分閘的。最額定操作電壓的30%到65%之間是高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)分、合閘電磁鐵線圈的最低動(dòng)作電壓，在這個(gè)范圍之內(nèi)能夠保證斷路器的正常的運(yùn)行，并進(jìn)行可靠動(dòng)作。而規(guī)定的下限30%主要是考慮的其中的誤差值。由于二次直流系統(tǒng)在絕緣不良，高阻接地的情況下，會(huì)在斷路器分合閘線圈兩端引入一個(gè)數(shù)值不大的直流電壓，當(dāng)線圈動(dòng)作電壓過(guò)低時(shí)，會(huì)引起斷路器誤分閘，俗稱“偷跳”。還有可能會(huì)發(fā)生分閘的現(xiàn)象，比如當(dāng)動(dòng)作電壓比較低，斷路器在強(qiáng)電的環(huán)境下，很容易造成強(qiáng)電磁的干擾，并發(fā)生分閘。而有的時(shí)候斷路器失靈，在事故發(fā)生的時(shí)候失去保護(hù)作用，不能夠進(jìn)行正確的動(dòng)作，這主要是因?yàn)殡妷哼^(guò)高造成的。

斷路器在電網(wǎng)的作用是開(kāi)斷、關(guān)合和承載運(yùn)行中的正常電流，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)關(guān)合或開(kāi)斷規(guī)定的短路電流。要使斷路器能達(dá)到這些要求，其操動(dòng)機(jī)構(gòu)必須長(zhǎng)期保持可靠動(dòng)作，并且動(dòng)作的速度和時(shí)間要滿足滅弧特性的要求。但是這幾年來(lái)操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合閘脫扣器出現(xiàn)的拒動(dòng)和誤動(dòng)的故障頻發(fā)，有的已嚴(yán)重影響斷路器的正常運(yùn)行，所以應(yīng)當(dāng)引起檢修工作人員的足夠重視。在2011年的春季預(yù)防性試驗(yàn)工作中，將動(dòng)作低電壓測(cè)試作為斷路器特性試驗(yàn)的必測(cè)項(xiàng)目，排除了數(shù)次事故隱患。

2 最低動(dòng)作電壓Umin的理解和分析

最低動(dòng)作電壓Umin一般都在斷路器分、合閘回路的兩端測(cè)試，而《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定的Umin明顯是指線圈兩端的電壓，且Umin應(yīng)是線圈兩端而非分、合閘回路兩端的額定電壓。因此對(duì)測(cè)試點(diǎn)的選取和對(duì)的理解均影響對(duì)Umin是否合格的判斷。分、合閘回路可看作是其它電阻Umin(包括分、合閘電阻與電纜等值電阻)與線圈電阻R相串聯(lián)的回路，則線圈兩端電壓與回路兩端電壓成正比。因此一般在分、合閘回路兩端測(cè)試Umin，且以其滿足30%-65%額定控制電壓來(lái)作為線圈的合格判據(jù)，這樣既能測(cè)試Umin，又能檢測(cè)分、合閘回路，且完全符合規(guī)程規(guī)定的要求。

3 最低動(dòng)作電壓測(cè)試方法的分析

Umin的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法一般是在分、合閘回路兩端試加電壓直至斷路器脫扣動(dòng)作，動(dòng)作時(shí)的電壓記為Umin。試加電壓的方法有兩種：①慢加電壓法帶上分、合閘回路負(fù)載，利用調(diào)壓器慢加電壓直至斷路器動(dòng)作，記錄此時(shí)的Umin；②瞬時(shí)沖擊法先將直流輸出調(diào)至一定電壓(多為下限66V)后瞬時(shí)加在分合閘回路兩端，如不能動(dòng)作，再逐步調(diào)高電壓；如可靠動(dòng)作，再逐步調(diào)低電壓，多次調(diào)整并瞬時(shí)加壓，直至斷路器恰好能動(dòng)作，記錄此時(shí)的U。兩種方法中前者不符合斷路器動(dòng)作原理，故U不準(zhǔn)?，F(xiàn)場(chǎng)檢修發(fā)現(xiàn)后者所測(cè)U一般比前者低；后者所測(cè)U合格的10kV VS1型斷路器有時(shí)甚至在慢加電壓至額定控制電壓以上時(shí)都不能動(dòng)作。

經(jīng)過(guò)《斷路器最低動(dòng)作電壓測(cè)試方法的探討》中對(duì)脫扣力和脫扣功的分析得知瞬時(shí)沖擊時(shí)機(jī)構(gòu)脫扣所需的電壓比慢加電壓時(shí)低，但斷路器的動(dòng)作原理是線圈瞬時(shí)受電從而使斷路器動(dòng)作，故用瞬時(shí)沖擊法更能反映此原理，測(cè)試的Umin也更準(zhǔn)確。當(dāng)然其前提條件均是測(cè)試電源的內(nèi)阻為零。但現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)該內(nèi)阻有時(shí)不可能為零，以致對(duì)測(cè)試結(jié)果有很大的影響。為更準(zhǔn)確地測(cè)定斷路器的Umin，可采用等效負(fù)載法來(lái)消除誤差。

所以，采用瞬時(shí)沖擊法對(duì)斷路器的最低動(dòng)作電壓進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量?jī)x器為低電壓動(dòng)作箱和斷路器特性分析儀。

4 低電壓測(cè)試案例分析

在預(yù)防性試驗(yàn)工作中，通過(guò)動(dòng)作低電壓的測(cè)試試驗(yàn)，排查出數(shù)臺(tái)低電壓動(dòng)作不合格的設(shè)備，盡早的發(fā)現(xiàn)了缺陷，避免了惡性停電事故的發(fā)生?，F(xiàn)將幾個(gè)典型案例進(jìn)行技術(shù)分析。

4.1 直流電磁鐵鐵心卡澀：某220kV斷路器采用液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)。其合閘線圈采用直線螺管式電磁鐵，線圈額定電壓是直流220V。斷路器檢修后做80％的動(dòng)作電壓合閘試驗(yàn)時(shí)，卻合不了閘?，F(xiàn)場(chǎng)檢查情況是：液壓機(jī)構(gòu)的壓力在額定值，排除了低油壓力閉鎖。用萬(wàn)用電表檢查分閘回路電阻110Ω(接近線圈直流電阻)，又可排除電氣回路的故障。通過(guò)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)電磁鐵鐵心不能動(dòng)作的原因是，電磁鐵鐵心卡澀。通過(guò)調(diào)整電磁鐵使之靈活后，重新做80％的動(dòng)作電壓試驗(yàn)，斷路器合閘正常。如果不做動(dòng)作電壓試驗(yàn)，該缺陷是沒(méi)辦法發(fā)現(xiàn)的，一旦投入運(yùn)行，將會(huì)出現(xiàn)動(dòng)鐵心不能動(dòng)作，還會(huì)因線圈長(zhǎng)期加電壓而被燒毀的故障；即使動(dòng)鐵心能動(dòng)作，但也會(huì)影響合閘時(shí)間。

4.2 直流電磁鐵工作間隙太大：某110kV六氟化硫斷路器，采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，線圈額定電壓是直流220V。對(duì)斷路器檢修后做65％的動(dòng)作電壓分閘時(shí)，卻分不了閘。現(xiàn)場(chǎng)檢查情況是：SF6氣體壓力都在額定值，排除了低SF6氣體壓力閉鎖。用萬(wàn)用電表檢查合閘回路電阻88Ω(接近線圈直流電阻)，又可排除電氣回路的故障。通過(guò)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)電磁鐵鐵心運(yùn)動(dòng)行程為3.7mm(標(biāo)準(zhǔn)為2.8～3.2mm)，可見(jiàn)造成不能動(dòng)作的原因是動(dòng)靜鐵心的工作間隙太大。因?yàn)殡姶盆F的吸力與動(dòng)靜鐵心的工作氣隙平方成反比，現(xiàn)氣隙大，所以磁阻大、吸力小。通過(guò)調(diào)整動(dòng)靜鐵心的行程，重新做65％的動(dòng)作電壓試驗(yàn)，斷路器合閘正常。但是這里一定要注意不能把工作間隙調(diào)整得太小，太小了電磁鐵反而不能動(dòng)作，只有通過(guò)做動(dòng)作電壓試驗(yàn)才能把工作氣隙調(diào)整在可靠動(dòng)作范圍內(nèi)。

4.3 線圈匝間短路：某35kV真空斷路器采用CT8型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。其合閘線圈是采用直線螺管式電磁鐵，線圈額定電壓是直流220V。斷路器檢修后做80％的動(dòng)作電壓合閘時(shí)，卻合不了閘?，F(xiàn)場(chǎng)檢查情況是：彈簧已儲(chǔ)能，斷路器具備合閘條件，用萬(wàn)用電表檢查合閘回路電阻為30Ω(標(biāo)準(zhǔn)線圈直流電阻為68Ω)。由于直流電阻只有標(biāo)準(zhǔn)值的一半，所以可判斷故障原因是線圈匝間短路。如果發(fā)生線圈匝間短路，磁通量嚴(yán)重減少會(huì)影響電磁鐵的吸力，所以動(dòng)作電壓試驗(yàn)時(shí)合閘電磁鐵不能動(dòng)作或者動(dòng)作很慢，無(wú)法打開(kāi)脫扣器。

5 結(jié)語(yǔ)

斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的最低動(dòng)作電壓測(cè)試對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，避免拒分、拒合的惡性事故發(fā)生，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性意義重大。采用瞬時(shí)沖擊法對(duì)斷路器低電壓進(jìn)行測(cè)試可以利用預(yù)防性試驗(yàn)等停電機(jī)會(huì)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的掌握設(shè)備狀況，有效地提高設(shè)備健康水平，推動(dòng)狀態(tài)檢修工作的有效開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

篇10

教學(xué)用牛頓管是一根長(zhǎng)約120 cm，一端封閉一端帶有氣嘴的玻璃管.是牛頓設(shè)計(jì)的用以驗(yàn)證在真空中，物體下落速度與物體重量無(wú)關(guān)的裝置.牛頓管的出現(xiàn)，使伽利略的理論從純理論研究進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到正確驗(yàn)證.因此，牛頓管對(duì)經(jīng)典力學(xué)理論的建立中有著不可磨滅的貢獻(xiàn).三百年來(lái)，人們一直沿用它來(lái)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)和物理教學(xué).在教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)用現(xiàn)有的牛頓管實(shí)驗(yàn)時(shí)，若物體下落開(kāi)始沿著管壁滑落，會(huì)存在觀察效果不佳的缺陷.為此，筆者對(duì)牛頓管進(jìn)行兩項(xiàng)改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)可視性更高，效果更明顯.圖1（1）是在紫外線燈光照射下，涂有熒光物質(zhì)的鐵片和羽毛的運(yùn)動(dòng)情況，底部發(fā)亮是玻璃管底部反光造成的；圖1（2）是改進(jìn)后的牛頓管實(shí)物圖，玻璃管上端黑色部分是電磁鐵，下端是LED燈和抽氣嘴.

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1在牛頓管頂部正中央加裝電磁鐵，保證物體同時(shí)下落并不與管壁摩擦

常見(jiàn)的牛頓管使用過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)者是靠物體自身重力作用，使物體停留在牛頓管的底部，然后迅速使牛頓管在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180度，物體在管中下落.這就難以保證管中兩個(gè)物體同時(shí)下落，同時(shí)由于旋轉(zhuǎn)，物體一開(kāi)始下落時(shí)會(huì)和管壁接觸，管壁的作用力，增加了實(shí)驗(yàn)的干擾因素.影響實(shí)驗(yàn)效果.為此，我們把牛頓管的封閉段斷開(kāi)，用長(zhǎng)度5 m、直徑為0.21 mm的漆[LL]包線（35號(hào)線）制成線圈，其允許通過(guò)電流是0.176 A～0.281 A，加4 V～6 V直流電壓，制成一個(gè)電磁鐵，用丙烯酸酯和固化劑予以封閉.實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源讓鐵片壓著羽毛并被電磁鐵吸在玻璃管頂部中央位置，斷開(kāi)電源使其同時(shí)下落.

2給下落的鐵片和羽毛涂上熒光物質(zhì)，在紫外線作用下使其發(fā)光，便于學(xué)生觀察

由于物體在牛頓管中下落時(shí)間很短，玻璃管面反射光作用很強(qiáng)，不便于觀察運(yùn)動(dòng)情況.為此，我們把實(shí)驗(yàn)中所用的鐵片和羽毛，涂上熒光物質(zhì)，使其在紫外線照射下發(fā)光，以利于觀察.

熒光是某些物質(zhì)受到一定波長(zhǎng)光的激發(fā)后，在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的波長(zhǎng)大于激發(fā)光波長(zhǎng)的現(xiàn)象.筆者以異硫氰酸熒光素（FITC）作為熒光材料混合清漆，稀釋劑按1∶3∶5的比例混合，涂到鐵片和羽毛上待干燥后使用.羽毛上的涂層要薄一些，防止因油漆過(guò)多羽毛空氣中運(yùn)動(dòng)阻力相對(duì)減少.在玻璃管的底部加裝5W的LDE紫外線燈（直流工作電壓3.4 V～3.8 V），加聚光燈罩，用粗孔金屬網(wǎng)罩住聚光燈罩，防止物體下落砸壞紫外線燈，同時(shí)起到緩沖作用.把燈及聚光燈罩固定在玻璃管的底部，把電源線引出并封閉.為防止普通鐵片和電磁鐵接觸被磁化，避免斷開(kāi)電磁鐵電源后鐵片不下落的情況出現(xiàn).鐵片的材料要用軟鐵材料，我們把四個(gè)軟鐵薄片焊接在一起，使之成為正四面體.這樣在物體下落過(guò)程中，可以使觀察者在不同的角度都能看到物體發(fā)光的一面.在玻璃管外壁的半個(gè)側(cè)面粘上黑色不干膠帶以增強(qiáng)遠(yuǎn)端觀察者的視覺(jué)效果.

3使用方法

（1）抽真空之前，接通電磁鐵電源，調(diào)整四面體鐵片，使其一面被電磁鐵吸住并壓緊羽毛.牛頓管處于豎直狀態(tài)，帶有電磁鐵的一段在上面.接通紫外線燈電源使其發(fā)光.然后斷開(kāi)電磁鐵電源，使涂有熒光物質(zhì)的四面體鐵塊和羽毛一起下落，觀察物體在空氣中先后落到底部的運(yùn)動(dòng)情況.

（2）用抽氣機(jī)通過(guò)氣嘴把牛頓管抽成接近真空，重復(fù)上述步驟，觀察物體在真空中自由下落，同時(shí)落到底端的運(yùn)動(dòng)情況.