(共26张PPT)
20.3电磁铁 电磁继电器
实验现象：当通电螺线管中插入铁芯时，通电螺线管的磁性会明显增强。
这种加了铁芯的通电螺线管，就是今天我们将要学习的内容——电磁铁。
一、电磁铁
带铁芯的通电螺线管。
利用电流的磁效应来工作。电磁铁通电后，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。
定义
工作原理
构造
铁芯
线圈
电磁铁的磁场方向与通电螺线管一致！
有电流通过时有磁性，没有电流时无磁性。
演示：断开开关，用电磁体靠近回形针；再闭合开关，再用电磁体靠近回形针。
有电流通过时电磁铁能吸引回形针，没有电流时不能。
因为电磁铁在实际应用中，通常情况下要求得失磁性自由，铁是软磁性材料，正符合这样的要求。
电磁铁的铁芯一般用铁来做，这是为什么？
硬磁性材料可以长时间保持磁性，例如钢
[中考·安徽] 小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁钉的尖端为______(填“N”或“S”)极。
N
例题
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、线圈的匝数有关。
利用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的形状、匝数有关。
二、电磁铁的磁性
提出问题
1.探究电磁铁磁性强弱的影响因素
猜想与假设
匝数不同的两个电磁铁（外形相同）、电源、开关、导线、大头针或回形针、 滑动变阻器、电流表。
控制变量法
转换法：根据吸引大头针或回形针的多少来判断螺线管的磁性强弱。
实验器材
实验方法
实验电路
S
a
b
S
a
b
S
演示：控制电磁铁中线圈匝数一定，改变电磁铁的电流的大小。
实验1：探究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
当匝数一定时，通入电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
增大电流，电磁铁吸引的大头针数目增多。
演示：控制电路中电流相同，改变线圈匝数。
实验2：探究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。
匝数越多，电磁铁吸引的大头针数目越多。
（多选）如图是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数相同，发现电磁铁乙吸引大头针的数目比甲多
B．电磁铁中铁芯的作用是改变磁场的方向
电流相同，线圈匝数越多，磁性越强，吸引大头针就越多。
增强磁性
×
√
例题
（多选）如图是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，下列说法正确的是（ ）
C．如图甲，滑片向右移动，发现电磁铁吸引大头针的数目增大
D．保持电流表示数不变，这是为了研究电磁铁的磁性强弱与匝数的关系
电阻增加，电流减小，磁性减弱。
控制变量法
AD
×
√
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机
电磁起重机
电铃
2.电磁铁的应用
你能解释一下电磁起重机是怎样工作的吗？
磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁，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。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每小时500km以上。
磁悬浮列车
在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊车），而它们的电流可达几十安、上百安，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？
工人师傅按下继电器的开关，通过继电器来控制电源的接通和断开。
三、电磁继电器
继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。
1.电磁继电器
衔铁
静触点
弹簧
电磁铁：
衔铁：
弹簧：
电磁铁
触点：
动触点
通电时产生磁性，吸下衔铁
带动动触点上下运动
电磁铁无磁性时，带动衔铁离开电磁铁
相当于被控制电路的开关
2.电磁继电器的构造
低压电源
低压控制电路
电磁铁
衔铁
静触点
弹簧
动触点
高压电源
高压工作电路
3.电磁继电器的工作原理
当较低的电压加在电磁铁两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使动触点和静触点接通。高压工作电路接通，较大的电流就可以带动机器工作了。
实质：一种利用电磁铁来控制工作电路通断的开关。
电磁铁
定义：带铁芯的螺线管
工作原理：电流的磁效应
影响电磁铁强弱的因素
电流大小
线圈匝数多少
构造：电磁铁、衔铁、弹簧、触点
工作原理：电流的磁效应
工作电路
低压控制电路
高压工作电路
电磁继电器
电磁铁
电磁继电器
1.某同学在做“探究电磁铁特性”的实
验中，使用了两个相同的大铁钉绕制成
电磁铁进行实验，如图所示，下列说法
中不正确的是（ ）
A．要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑动片向左滑动
B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C．电磁铁b 线圈匝数较多，所以通过b 的电流较小
D．若将两电磁铁上部靠近，会相互排斥
C
2．刘倩同学在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”时，采用图1、图2、图3实验装置。线圈a的匝数是50匝，线圈b是80匝，调节滑动变阻器的滑片的位置，实验现象如图所示。重复了多次实验都有类似的现象。
（1）实验中刘倩是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的。
吸引大头针数量
图1
图2
图3
（2）分析图1、图2的实验现象， 相同时， 越大磁性越强。
（3）分析图 的实验现象，电流相同时， 越多磁性越强。
（4）综合以上实验分析可以得出结论：影响电磁铁磁性强弱的因数有 、 。
线圈匝数
电流
3
线圈匝数
电流大小
线圈匝数
图1
图2
图3
3.关于温度报警装置说法错误是（ ）
A．温度达到温度计金属丝温度时电磁铁有磁性
B．温度达到温度计金属丝温度时，电铃发声报警
C．温度没有达到温度计金属丝温度时，电铃不发声
D．温度报警器在任何温度下都报警
D
4.如图是自动水位显示器的示意图，分析其工作原理。
当水位达到最大安全值时，接通导线AB，电磁铁电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通，红灯就亮起来，发出报警信号。水位没有到达金属块A时,电磁铁不通电无磁性，绿灯亮，显示水位正常。
5.阅读书本P132动手动脑学物理第3题。
在继电器上把电源连接进电路里，使它成为一个电铃。
