(共50张PPT)
教学目标
能描述电磁铁；说明电磁铁的特点和工作原理。
1
能通过实验，得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
2
能说明电磁继电器的结构及工作原理，
了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
3
教学重点
教学难点
教学重点与难点
电磁继电器的工作原理及其应用。
电磁铁的磁性。
课堂导入
①通电螺线管的磁场
通电螺线管外部的磁场和_____________的磁场一样，它的两端相当于条形磁体的两个磁极。
通电螺线管两端的极性与其中的___________有关。
条形磁体
电流方向
永磁体
磁体分为永磁体和电磁铁两类，都是重要的电磁元件。
什么是电磁铁？电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？电磁铁又有哪些优越性？有什么重要的应用？
学完有关电磁铁的知识，你就明白了。
电磁铁
课堂导入
在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，而它们的电流可达几十、上百安，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？利用电磁铁制成的电磁继电器，可以完成这一任务。
这节课我们就学习有关电磁铁、电磁继电器的知识。
课堂导入
一
电磁铁
①带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
一、电磁铁
电磁铁
1
②特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。
③电磁铁的工作原理
利用电流的磁效应工作。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
一、电磁铁
④电磁铁的磁极
一、电磁铁
与通电螺线管的磁极相同；
当电流方向改变时，磁极也发生改变。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
可能与电流的大小、线圈的匝数有关。
猜想假设
2
控制变量法、转换法。
判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、
曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
实验方法
①控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小。
②控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。
可能与电流大小有关。
可能与线圈的形状、匝数有关。
转换法
一、电磁铁
三个匝数不同的电磁铁（如一个150匝，一个100匝）、学生电源、电流表、开关、导线、大头针、滑动变阻器等。
实验器材
把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。
实验电路
S
R
A
P
一、电磁铁
①研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
实验步骤
按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电流大小不同时，电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。
连接电路时应该注意：
开关应断开；实验前，滑动变阻器应调到最大阻值。
一、电磁铁
现象：电流越大，电磁铁能吸引的铁钉数越多。
①电流比较小
②电流比较大
匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强
结论
观察现象，归纳结论
一、电磁铁
②研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，可以控制通过的电流相等，通过比较吸引的铁钉的数量比较磁性的强弱。
C
串联电路，电流相等
匝数越多，吸引的铁钉越多。
现象：
电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。
结论
一、电磁铁
实验结论
①匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
②电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。
一、电磁铁
电磁铁的优点
3
①电磁铁磁性的有无，可以由通、断电来控制。
②线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性越强。
③电磁铁的N、S极以及它周围的磁场方向是由通电电流的方向决定的，便于人工控制。
一、电磁铁
探究实验——《影响电磁铁磁性强弱的因素》
耳麦、喇叭
电磁起重机
电铃
电磁铁的应用
4
电磁铁在生活、生产及科学技术中有着广泛的应用。
一、电磁铁
磁悬浮列车
磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。
磁悬浮列车的最高速度可达500km/h以上。
2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。
一、电磁铁
视频欣赏——《电磁铁的应用》
一、电磁铁
法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某签材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。
右图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？
【典例1】
二、电磁继电器
右图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？
解：滑片P向左滑动，左侧控制电路电流增大，使电磁铁的磁性增强，右侧工作电路中的GMR电阻随磁场增强而变小，工作电路中的电流变大，指示灯亮度会随之增大。
二、电磁继电器
二
电磁继电器
在生产技术中，一些大型机器在工作时的电流很大，可达几十安、上百安，人们直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？
原来人们使用了电磁继电器，下面学习电磁继电器的工作原理。
二、电磁继电器
低压电源
低压控制电路
高压工作电路
①电磁继电器的主要构造
电磁继电器
1
二、电磁继电器
②电磁继电器主要部分的作用
①弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁
③电磁铁：通电时产生磁性，吸引衔铁
④触点（上下两组）：相当于被控制电路的开关
②衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，带动动触点上下运动
电磁继电器：就是利用电磁铁来控制电路的一种开关。
二、电磁继电器
S
高压工作电路
③工作原理
动触点
电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔铁；
衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，
带动动触点上下运动；
触点：静触点与动触点相当于被控制电路的开关；
弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁。
电磁继电器靠电磁铁和弹簧的共同作用实现工作电路状态的转换。
二、电磁继电器
当开关S断开时，电磁铁断电失去磁性，弹簧把_________拉起来，切断工作电路，电动机便停止转动，指示灯发光。
当低压控制电路的开关S闭合时，电磁铁通电，弹簧把_______吸下来，使 和下面静触点C接触，______________电路闭合，电动机M便转动起来。
衔铁
动触点B
高压工作
衔铁
动触点
二、电磁继电器
电磁继电器的实质是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的开关。
电磁继电器的应用：
②实现自动控制。
①用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
③实现远距离控制。
电磁继电器的应用
2
二、电磁继电器
当水位上涨时，水与金属A接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；
当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
图中是一种水位自动报警器原理图，试说明它的工作原理。
二、电磁继电器
温度自动报警器
制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。
电磁铁
衔铁
触点
二、电磁继电器
温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。
二、电磁继电器
机械电铃工作原理
右图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。
弄懂原理后，请你在右图所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。
二、电磁继电器
解：如图所示。
二、电磁继电器
三
课堂总结
课堂总结
四
课堂练习
2． 下列办法不能改变电磁铁磁性强弱的是( )
A．改变通过线圈中电流的大小
B．改变线圈的匝数
C．改变通过线圈中电流的方向
D．在通电螺线管中插入铁芯
1． 下列电器中，不是利用电磁铁工作的是( )
A．电磁继电器 B．电烙铁
C．电铃 D．电磁起重机
B
C
四、课堂练习
3．如图所示的是电磁继电器的结构。在横线上写出相应的名称。
a________，b________，
c________，d________，
e________， f________。
弹簧
电磁铁
导线
动触点
静触点
衔铁
四、课堂练习
4．如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，A端是______极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
N
N
减弱
【解析】开关S由a拨到b，线圈匝数减少，因为电流不变，故电磁铁磁性减弱。
四、课堂练习
四、课堂练习
5. 在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正确的是 （ ）
A．电磁铁A、B上方都是S极
B．通过电磁铁A和B的电流相等
C．电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A、B
磁性都减弱
电磁铁A的上方为N极，B的上方为S极
A
6. 巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．指示灯变暗，电压表示数变大
B．指示灯变暗，电压表示数变小
C．指示灯变亮，电压表示数变大
D．指示灯变亮，电压表示数变小
D
四、课堂练习
四、课堂练习
7. 如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时 ( )
A．红灯亮，绿灯灭 B．红灯灭，绿灯亮
C．红灯亮，绿灯亮 D．红灯灭，绿灯灭
A
四、课堂练习
8. 如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变_______(填“强”或“弱”)，吸引衔铁与触点_______
(填“1”或“2”)接触，
电控照相机工作，拍摄
违规车辆。
强
2
9. 如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值_____，电路中的电流增大，电磁铁的磁性_____，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。
若图中a、b一个是除尘器，一个是
指示灯，则______是除尘器。
减小
增强
b
四、课堂练习
四、课堂练习
10．为“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的从左到右甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
四、课堂练习
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它___________的不同。
(2)通过比较__________两种情况，可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较__________两种情况，可以验证猜想B是正确的。
(4)通过比较丁中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是：
__________________。
磁场强弱
甲、乙
乙、丙
电流相等时
