(共37张PPT)
带有铁芯的通电螺线管。
四、电磁铁
电磁铁的磁性强弱与
、
、
有关。
电流的大小
线圈的匝数
有无插入铁芯
1、概念：
2、电磁铁的磁性：
通过线圈的电流越 ，电磁铁的磁性也越 。
强
大
当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越 ，电磁铁的磁性越 。
多
强
你能说出电磁铁的优点吗？
电磁铁磁场的有或无可以用 来控制；
磁场方向的改变可以通过改变 来实现；
磁场的强弱可以由 来调节。
人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品。
电流通断
电流方向
电流大小
你能说出一些利用电磁铁工作的产品吗？
电铃、
电话机、
电磁选矿机、
电磁继电器、
磁悬浮列车、
电磁起重机、
磁盘磁卡等。
一、电磁起重机
根据电磁铁的原理，解释电磁起重机的工作原理。
接通电流，
电磁铁产生磁性，把铁质物体吸起；只要断开电流，即可把物质放下。
工作原理：
二、电磁选矿机
根据电磁铁的原理，解释电磁选矿机的工作原理。
圆形电磁铁
工作原理：
不同矿物质具有不同的磁性，用可以旋转的圆形电磁铁吸引这些矿物质，由于它们受到的磁力不同，从而可以把不同磁性的矿物质分开。
磁性
矿物
三、电 铃
探究：铃是怎么样敲响的？
按图连接，闭合开关，观察电铃的工作过程。
电铃工作原理
合上开关
产生磁力
弹片被吸住
铃被敲响
弹片复原
磁力消失
电路接通
触片分离
电磁铁无电流
我们已经知道安全电压不超过36V。但是工厂生产及日常生活中我们又有很多地方要用到高压电。如果人体靠近强电流的输电导线，有可能被导线吸引，是非常危险的。
你有什么办法使人不靠近强电流，但人可以控制强电流？
四、电磁继电器
1、定义：
电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关。
2、应用：
人不方便使用开关的地方；
远距离操作；
温度、光自动化控制。
3、组成：
低压电源
电磁继电器的控制电路
电磁铁、
衔铁 、
弹簧 、
弹簧
衔铁
电磁铁
触点
A
B
C
D
高压电源
M
触点
小组讨论：P11电磁继电器如何控制高电压电路的
① 这个电路由哪几部分组成？
② 每个部分各有哪些器材？
③ 图甲中开关断开，电动机在转动吗？
为什么？
④ 乙图中开关闭合，电动机转动吗？
⑤ 哪个灯亮代表电动机是在转动的？
控制电路和工作电路两部分组成
控制电路由电磁铁、低压电源、开关组成
工作电路由电动机、高压电源、触点组成
不转动，
电动机所在支路是开路。
在转动，电磁铁有磁性，动触点接触支路
绿灯，绿灯与电动机串联在同一支路
当低压电源开关闭合时
控制电路中有电流通过
电磁铁 A产生磁性
吸引衔铁B
与红灯触点分离，而与绿灯触点接通
使动触点
红灯熄灭
绿灯亮起，电动机开始工作。
5、作用：
用低电压和弱电流电路的通断，
来控制高电压和强电流电路的通断。
电路 控制电路 工作电路
器材 低压开关 电磁铁A 衔铁B 弹簧C 动触头D 红灯 绿灯 电动机
工作状态
4、工作过程：
闭合
断开
有磁性
被吸引
拉长
向下闭合
灭
亮
运转
没有磁性
被弹开
收缩
向上闭合
亮
灭
停止
1、观察电磁继电器。对照继电器的说明书，认识继电器上的接线柱的位置。并思考说明书上写着的电流和电压表示什么意思？
2．把继电器上的线圈接到电源上，组成控制电路。观察通电和断电时继电器的动作情况。注意观察通电时哪两个触点相连，断电时哪两个触点相连。
3．利用另外一个电源和小灯泡组成工作电路，通过继电器来控制小灯泡的亮与灭。
4、水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置，请按以下要求连接图 1-32所示的水位自动报警器电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮，水位到达安全位置上限时，红灯亮。
如图1-40是一种温度自动报警器的工作原理电路图。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，电铃就发出报警声音。请说明它的工作原理。
随着外界温度上升，水银温度计中的水银柱也跟着上升。当温度达到金属丝下端所指示的温度时，温度计中的水银柱与上方的金属丝相接触，控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，报警电路接通，电铃就发出报警声音。
五、磁悬浮列车
1、原理：
利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”
的原理。
2、列车时速快的原因：
通过轨道上的强电磁铁与磁悬浮列车车厢上电磁铁之间的吸引或排斥作用让列车悬浮起来，使列车与轨道分离，消除轨道与列车之间的摩擦。磁悬浮列车运行阻力小，速度快。
日本磁浮列车
3、上海磁悬浮列车
上海建成的磁悬浮列车是世界上首次投入商业运营的高速磁悬浮列车。
六、信息的磁记录
你能说出哪些产品是用磁来记录信息的？
1、磁记录产品：
录音带、
录像带、
硬盘、
各种磁卡、
信用卡等等。
2、硬 盘
是信息磁记录的重要器件
① 硬盘应用
广泛应用于计算机、移动电话、影像播放器、游戏机、掌上电脑、数码摄像机等数码产品中。
② 硬盘组成
主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。
盘片的表面均匀地涂有一层极薄的磁性颗粒（小磁体），读写磁头实际上就是一块电磁铁。
③ 工作过程
在硬盘上存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就记录在盘片中了。需要读取磁盘信息时，只要使记录的磁信息
通过磁头转变成电信
号，再将电信号转变
成声音、图像、数字
等信息，从而再现被
记录的信息。
3、其他磁记录
银行等机构发行的磁卡，其背面的磁条里记录着持卡人的账号等信息使用磁卡时，磁条中的信息被机器读出，也可在磁卡上写入新的信息。
录音机和录像机的磁头也是由电磁铁制成。录音机和录像机将需要记录的声音和图像转变成电信号，通过磁头记录在磁带上。
七、电磁铁其他应用
发 电 机
电 动 机
电饭锅
洗衣 机
电 话 机
电话的主要组成部分是话筒和听筒，它们之间用一对电话线相连。
人们对着话筒说话时，话筒会把声音信号转化成强弱变化的电流，电流沿着导线流入对方的听筒，听筒又把变化的电流转化成声音。
话筒是怎样把声音信号转化成强弱变化的电流的呢？以前使用的电话话筒里都有一个装有碳粒的金属盒，盒盖上有振动膜。当人们对着话筒说话时，振动膜忽紧忽松地压迫碳粒，使盒内碳粒电阻发生变化，流过碳粒的电流就相应地发生变化，形成随声音变化的电流信号。
早先电话听筒里都有一个电磁铁，当传入听筒的电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面放着的一块薄铁片。由于电流是变化的，电磁铁对薄铁片的吸引力也随着发生变化，从而使薄铁片振动起来，发出声音，这样就可以听到对方的讲话。不过，现在已发明了许多其他种类的听筒。
随着电信业的迅速发展，电话的功能也越来越多，例如移动电话可以播放视频、上互联网等。
如图所示各式各样的 U 盘又是根据什么原理记录信息的呢？同学们可以通过网络了解。
U 盘的存储原理是：计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号（加入分配、核对、堆栈等指令）读写到 USB 芯片适配接口，根据芯片处理信号分配给存储芯片的相应地址来存储二进制数据，实现数据的存储。数据存储器，其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值（高低电位），栅晶体管的结电容可长时间保存电压值，也就是为什么USB 断电后能保存数据的原因。
电磁铁的应用
②电铃（构造、原理）
①电磁选矿机和电磁起重机（构造、原理）
③电磁继电器（构造、原理、作用）
电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关；电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，实现远距离操作和自动化控制。
④水位自动报警器和温度自动报警器
⑤磁悬浮列车（异名磁极相互吸引，减少摩擦）
⑥信息的磁记录：
⑦电话机
信息记录过程就是磁化的过程，如录音机、硬盘、录像机、磁带等磁体
上海磁悬浮列车是利用“异名磁极相互吸引”的原理，即车体底部的可控电磁铁与安装在轨道下方的电磁铁之间相互吸引，把列车车身向上提吸，使车身与轨道分离的。
1、上海已经建成一条长 33千米的磁悬浮高速铁路。通过互联网或上图书馆查阅有关磁悬浮列车的资料，然后在班里进行交流。
2、在1-32 所示的水位自动报警器电路中，若要在水位到达限定高度时，让正在工作的抽水机自动停止，则应该将抽水机与_____灯并联。
绿
3、图中是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法
不正确的是-----------------------------------------（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D．小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D
4、电磁铁与永久磁铁相
比具有以下两个优点：（1）电磁铁磁性的有无，
可以由________来控制。（2）电磁铁磁性的强弱
可以由________来控制。
电流通断
电流大小
5、如图所示，电磁继电器能通过低压控制电路间接地控制高压工作电路。下列说法正确的是（ ）
A．连有电动机的电路是低压控制电路。
B．电磁继电器实际上是一个由电磁铁控制电路
通断的开关。
C．利用电磁继电器主要是为了节约用电。
D．利用电磁继电器主要是为了操作方便。
B
6、如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是------------（ ）
A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄。
B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就
会自动拍摄。
C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会
自动拍摄。
D．若将光控开关和
压力开关并联，
也能起到相同的
作用。
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电磁铁的应用 练习题
姓名 学号
一、我学会了
电磁铁的特点：电磁铁磁场的有或无可以用 来控制；磁场方向的改变可
以通过改变 来实现；磁场的强弱可以由 来调节。
电磁继电器：是一个由电磁铁控制的自动开关；用 电压和 电流电路的通断，
来控制 电压和 电流电路的通断。
3、磁悬浮列车的原理：利用“同名磁极相互 ，异名磁极相互 ”的原理。
4、信息的磁记录：通过 的方法来记录信息。如移动硬盘、磁卡。硬盘主要由磁
记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。读写磁头实际上就是一块 。
5、电磁铁的应用：在生活和生产中利用电磁铁的产品非常多。例如： ， ，
， ， 等等
二、我理解了
下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是------------------------（ ）
7、如图所示，弹簧下挂一铁块，并处于静止状态，以下说法中正确的是--------（ ）
A．电磁铁的A端是磁体的S极；
B．当抽出铁芯时，弹簧长度显著变大；
C．当滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧长度变大；
D．当滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧长度变小。
8、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁
A吸引大头针的数目均比B多。此实验说明影响电磁铁
磁性强弱的因素是------------------------------------（ ）
A．电流的大小 B．线圈的匝数
C．电流的方向 D．电磁铁的极性
9、如右图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使
电磁铁磁性增强的是----------------------------------------------------------------------（ ）
A、滑片P向右移动，其他条件不变
B、滑片P向左移动，其他条件不变
C、开关S由1扳到2，其他条件不变
D、电源的正负极对调，其他条件不变
如图是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是
A、温度计中的水银是导体 （ ）
B、温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C、报警器中的电磁铁运用了电流的热效应
D、电磁继电器是一种电路开关
11、如图甲，是小敏设计的一个红、绿两灯能交替发光的未完成电路。电源的电压是可
以变化的，两灯规格相同，额定电压是2.5伏，灯的电阻R1和保护电阻R2的电流
和两端电压的关系如图乙所示。电路连接完成后，两灯交替工作时的任一电路如图
丙所示。电磁铁电阻不计，为方便计算，不计衔铁在触点间来回时间。求：
（1）灯在额定电压时的电阻值。
（2）请完成电路的连接。
12、如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其
阻值随温度变化关系如下表所示．已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压
为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸
合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）请说明该自动控制装置的工作原理。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出
一种方便可行的调节方案。
（2）
12、（1）答：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流
达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。
（2）电路启动时的总电阻：R总=U/I=6V/0.015A=400Ω，此时热敏电阻的阻值：
R热=R总-R0=400Ω-10Ω=390Ω，对照表格数据可知，此时的启动温度是25℃。
答：该空调的启动温度是25℃。
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