20.3电磁铁 电磁继电器 2022-2023学年人教版物理九年级(共34张PPT)

(共34张PPT)
第二十章 电与磁
第三节 电磁铁 电磁继电器
1、首先发现电流磁效应的科学家是: 。
奥斯特
2、奥斯特的实验说明: 。
通电导体周围存在磁场
条形磁铁
4、通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,可以用
________ 来判定。
安培定则
5、根据电源的“+”“－”极说出螺线管的南北极。
－
＋
N
S
温故知新
3、通电螺线管的外部磁场与 _________ 的磁场相似。
一堆沙子中混入了铁屑，有什么办法可以把铁屑筛选出来？
做成电磁铁
学习目标
1.知道电磁铁的特性和工作原理；
2.理解电磁铁磁性强弱的影响因素；
3.知道电磁继电器的工作原理和应用。
1、定义：
带有铁芯的通电螺线管
线圈
软铁芯
2、构造：
3、特点：
（1）电磁铁通电有磁性，断电时无磁性。
（2）电流的方向可以改变电磁铁的磁场方向。
5、为什么用软铁芯不用钢？
软铁芯的磁性容易消失
4、工作原理：
电流的磁效应
电磁铁
电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？
　　磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的匝数、铁芯有关。
问题
猜想
电磁铁的磁性强弱
改变电流的大小和改变线圈的匝数多少和有无铁芯来控制。
可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。（安培定则判断）
可通过电流的通断来控制。
（2）你是怎样来控制电磁铁磁性的有无？
（3）你能控制电磁铁磁性的强弱吗？
（4）你能改变电磁铁其磁极的极性吗？
设计一个简易的电磁铁，并思考下列问题：
（1）你用什么方法证明你的电磁铁具有磁性？
吸引大头针（回形针）
调节滑动变阻器滑片
转换法
根据吸引铁钉、曲别针等的数量来判断电磁铁的磁性强弱。
电磁铁的磁性强弱
实验
探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
控制变量法：
控制电磁铁的匝数不变，改变电流大小，比较电磁铁的磁性强弱
1、更换电池
2、移动滑动变阻器
转换法
1、实验器材：
电磁铁、滑动变阻器、电源、开关、导线、电流表、
曲别针（铁钉）
S
a
2、实验电路图：
滑动变阻器向左移，电流怎么变？
电流变大
实验
探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
电磁铁的磁性强弱
3、实验现象：
S
a
S
a
4、实验结论：
当电磁铁的匝数不变时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
电磁铁的磁性强弱
实验
探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
根据吸引铁钉、曲别针等的数量来判断电磁铁的磁性强弱。
控制变量法：
控制电流不变，改变电磁铁的匝数，比较电磁铁的磁性强弱
1、多绕几圈导线
转换法
1、实验器材：
电磁铁、滑动变阻器、电源、开关、导线、电流表、
曲别针（铁钉）
电磁铁的磁性强弱
实验
探究电磁铁磁性强弱与电磁铁的匝数多少的关系
2、实验电路图：
S
a
b
电磁铁的磁性强弱
实验
探究电磁铁磁性强弱与电磁铁的匝数多少的关系
3、实验现象：
4、实验结论：
当通过电磁铁的电流不变时，外形相同的电磁铁的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
S
a
b
电磁铁的磁性强弱
实验
探究电磁铁磁性强弱与电磁铁的匝数多少的关系
电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一个位置后切断电流，钢铁被放下。
电磁铁的应用
电铃
电磁继电器
电磁铁的应用
磁悬浮列车
列车所用的磁体大部分是通用强大电流的电磁铁。车厢和铁轨上都安放着磁体，磁极相对。同名磁极互相排斥，就能避免车轮与轨道的摩擦力，就可以大幅度提高运行速度。
2003年，我国上海市龙阳路至浦东机场的磁浮铁路称为世界上第一条商业运营的磁浮铁路。
电磁铁的应用
我国第一辆磁悬浮列车（买自德国）2003年1月开始在上海磁浮线运行。2015年10月中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑。 [1] 2）2016年5月6日，中国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线——长沙磁浮快线开通试运营。该线路也是世界上最长的中低速磁浮运营线。 [2] 2018年6月，我国首列商用磁浮2.0版列车在中车株洲电力机车有限公司下线。 [3]
2021年12月14日，国内首条磁浮空轨车辆“兴国号”在武汉下线。
磁悬浮列车
电磁铁的应用
工作原理：列车轨道上强电磁铁的磁极与列车上的电磁铁的磁极的排斥或吸引的作用力使列车悬浮，消除了摩擦，减少阻力，增加运行速度。
驱动巨大机器的电流可能达到几十安、几百安，直接控制会十分危险。
电磁继电器
利用低电压、弱电流电路的通断就可以间接控制高电压、强电流电路的通断
1、定义：
电磁继电器
低压控制电路
高压工作电路
电磁继电器工作时，电路分为哪两部分？
2、电磁继电器的结构及各部件作用
电磁继电器
弹 簧
电磁铁
衔铁
静触点
低压电源
开关
高压电源
电磁继电器
动触点
当低压电路闭合，电磁铁有磁性，把衔铁吸引下来，使动静触点接触，高压电路接通，用电器工作；
当低压电路断开，电磁铁无磁性，弹簧把衔铁弹上去，高压电路断开，用电器不工作
3.电磁继电器的工作原理
电磁继电器
（1）安全用低电压、低电流来控制高电压、高电流。使人们避免直接接触和操纵高电压、高电流的开关，而产生危险！
（2）远距离控制（工作场所温度高或环境恶劣时）
（3）实现自动化（水位自动报警器、自动温控箱）
4.电磁继电器的优点
电磁继电器
1．图中是一种水位自动报警器原理图。试说明它的工作原理。
课本132
2．图中是一种温度自动报警器的原理图。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。
课本132
3．图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。
课本132
合上开关
产生磁力
弹 片被吸住
铃被敲响
弹片复原
电路断开
电路接通
课堂小结
一、电磁铁
1、定义
2、构造
3、特点
4、影响电磁铁磁性强弱的因素
5、电磁铁的应用
二、电磁继电器
1、实质
2、构造
3、工作原理
牛刀小试
1、如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（　　）
A．在圆筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动
D．将电源正负极互换
A
2. “探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”实验时，实验装置如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，电磁铁磁性增强
B．电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥
C．根据图示的情景可知，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
D．电磁铁在生活中的其中一个应用是电磁继电器，电磁继电器磁性强弱与电流方向有关
D
牛刀小试
3. 小刘同学逛商场时发现电梯很“聪明”，在有人或无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。如图所示是其工作电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。下列分析正确的是（　　）
A．当所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将增强
B．当所有人走出电梯后，动触点与1接触，电动机的转速将变慢
C．站上电梯的人越多，电动机就转得越快
D．可以改变控制电路的电源方向来改变电动机转动方向
B
牛刀小试
某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将图中的电路连接完整.
想一想：我们能把它改装成恒温加热装置吗？
指示灯
警铃
PTC电阻
双减作业设计
基础性作业：导学案P235课堂自主评价1-5，课后自主提升1-6
拓展性作业：课后自主提升7，素养拓展