20_3电磁铁电磁继电器 (课件) (共40张PPT)【2023-2024年度人教版九全物理高效实用备课】

人教九全物理同步精品课件
人教版九年级
第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
电磁铁起重机
在废品站里，巨大的电磁铁吸起几吨重的废钢铁，并把它们吸到大卡车上┈┈“哇，真奇怪！怎么能随意把钢铁吸住或放下呢？”
新课引入
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。
学习目标
磁力锁锁体通电后有磁性，对吸片产生了很强的吸引力。
断电后，磁性消失，对吸片的吸引力也随之消失。
思考：观看实验，你发现了什么实验现象？
新知学习
一、电磁铁
线圈
铁芯
1．带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会大大增强？
螺线管通电后具有磁性，这时内部的铁芯被磁化，两个磁场叠加，使磁性比原来螺线管的磁性强
请你试着分析，铁芯为什么要用软磁材料？
因为电磁铁在实际应用中，通常情况下要求得失磁性自由，铁是软磁体，正符合这样的要求
永磁体
电磁铁
二、电磁铁的磁性
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。
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的形状、匝数有关。
问题
猜想
用一根导线和一枚铁钉可以制作一个简易的电磁铁。
怎样可以使这个电磁铁的磁性增强呢？
影响电磁铁磁性强弱的因素
两个电磁铁（一个150匝，一个100匝。）电源、开关、导线、大头针、沙皮纸、 滑动变阻器、电流表或小灯泡。
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螺线管的磁性强弱。
实验目的
实验器材
实验方法
研究一：电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
思考：观看实验，你发现了什么实验现象？
演示实验（学生实验)
改变线圈匝数
当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______，磁性______。
越多
越强
研究一：电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
S
a
b
多
强
匝数越______，
磁性越______。
现象
结论1
实验1
研究二：电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
思考：观看实验，你发现了什么实验现象？
演示实验（学生实验)
研究二：电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
改变电流
通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性_____。
增大电流电磁铁吸引
的大头针数目_____。
越强
大
增多
S
a
S
b
现象
结论2
实验2
探究有无铁芯对电磁铁磁性的影响
当电磁铁的匝数和通过电流一定时，有铁心，电磁铁的磁性大大增强。
保证线圈匝数和电流大小不变，使电磁铁有无铁芯，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
结论3
实验3
分析：通电后，通电螺线管具有磁性，将铁芯磁化，两者产生的磁场相叠加，使得磁性大大增强了
电磁铁的应用
　　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每小时500km以上。
磁悬浮列车
1. 电磁铁的构成：内部插入铁芯的通电螺线管。
2. 电磁铁的工作原理：电流的磁效应。
3. 电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断来控制
4. 电磁铁的磁性强弱可以通过线圈中电流大小和线圈匝数来控制
5. 电磁铁的磁极方向可以通过线圈中电流方向来控制
归纳
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
针对训练
三、电磁继电器
1．电磁继电器
　　电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2．电磁继电器的构造
3．电磁继电器的工作原理
低压电源
低压控制电路
高压电源
高压工作电路
原理
实质
电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。
利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
1.用弱电流、低电压控制强电流、高电压的工作电路
电磁继电器的应用
2.可以实现遥控和生产自动化
观察：灯泡和
电铃何时工作。
水位开关
利用电磁继电器模拟防汛报警器
A
水位未到达警戒水位时
水位开关
水位开关
，水位开关处于断开状态。
C
水位到达警戒水位时，水位开关处于闭合状态。
C
A
水位到达警戒水位时，水位开关处于闭合状态。
电铃是怎样连续地发出声响的？
1.电磁铁
2.弹簧片
3.螺钉
4.衔铁
交流与讨论
1. 结构：电磁铁、衔铁、弹簧和触点组成
2. 制作原理：利用电流的磁效应工作
3. 实质：电磁继电器实质上相当于工作电路的开关
4. 作用：
(1)利用低电压、弱电流电路来控制高电压、强电流电路，以保证工作人员的安全；
(2)实现各种自动控制：远距离自动控制、光自动控制、温度自动控制等
归纳
如图所示的是公共汽车上用电磁阀控制
车门开、关的工作电路图， L1、 L2 是固
定的线圈。衔铁 T1、 T2 通过横杆相连并
可左右移动，带动传动装置使车门开启或
关闭。当 S 接通触点 b 时，线圈_______(填 “L1”或“L2” )具有磁性，吸引衔铁使横杆向 ______(填“左”或“右” )运动，带动传动装置关闭车门。
L2
右
针对训练
电磁铁及其应用
电磁铁
定义：内部插入铁芯的通电螺线管
工作原理：电流的磁效应
通电有磁，断电无磁
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数
工作原理
应用
电磁继电器
课堂小结
1.（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
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
AD
随堂练习
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.如图所示的是公共汽车上用电磁阀控制
车门开、关的工作电路图， L1、 L2 是固
定的线圈。衔铁 T1、 T2 通过横杆相连并
可左右移动，带动传动装置使车门开启或
关闭。当 S 接通触点 b 时，线圈_______(填 “L1”或“L2” )具有磁性，吸引衔铁使横杆向 ______(填“左”或“右” )运动，带动传动装置关闭车门。
L2
右
3.如图所示是恒温箱内部的控制电路，A为电磁铁，B为衔铁，C为弹簧，D为静触点，E为动触点，F为一段螺旋形的软导线，左侧的温度计是电接点水银温度计．当温度低于设定温度T0时，加热器开始加热．以下说法中错误的是(　　)
A. 水银温度计是利用液体热胀冷缩的原理工作的
B. 电磁铁A的上端为N极
C. 在任何温度下电磁铁都有磁性
D. 要使设定的温度T0更高一些，可适当向上拉金属丝
C
谢谢
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