第1节 磁现象 磁场 （课件）初中物理人教版九年级下册

(共48张PPT)
第3节 电磁铁 电磁继电器
第1课时 电磁铁
第二十章 电与磁
初中物理人教版九年级下册
学习目标
1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。
2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素。
3.了解电磁铁在生活中的广泛应用。

1.插入 的通电螺线管组成一个 。其工作原理： 。
2.电磁铁磁性强弱跟 的大小、线圈的 有关。
3.电磁铁的特点：可通过电流的 来控制磁性的有无，可通过改变电流的 来改变其磁极的极性，可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的 。
铁芯
电磁铁
电流的磁效应
电流
匝数
通断
强弱
方向


从上面的视频中我们可以发现：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。

电磁铁
知识点一
线圈
铁芯
插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。有电流通过时有磁性，没电流时失去磁性。
　　电磁铁的铁芯是由软铁制成的，被磁化时显示磁性，在失去外部磁场时，其磁性会立即消失。

电磁铁的工作原理
电磁铁是内部插有铁芯的螺线管，当通电螺线管插入铁芯后，由于铁芯被磁化，产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场，因而它的磁性比原来强得多。电磁铁就是利用电流的磁效应工作的。

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电磁铁的磁性
知识点二
电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的匝数有关。
　　设计实验验证：电磁铁磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数之间的关系。

实验电路
S
a
判断方法
　　根据吸引铁钉数量的多少来判断磁铁的磁性强弱。
影响电磁铁磁性大小的因素
实验探究

S
a
S
a
演示1
结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
改变电路中的电流大小；
现象

S
a
b
演示2
结论：电流一定时，外形相同的磁铁匝数越多，电磁铁的磁性越强。
改换不同匝数的磁铁。
现象


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电磁铁的特点和应用
知识点三
电磁铁的特点：
（1）电磁铁磁性的有无，可以通过通断电流来控制；
（2）电磁铁磁性的强弱，可以通过改变电流大小或线圈匝数来控制；
（3）电磁铁极性的变换，可以通过改变电流方向来控制。

电磁起重机
电铃
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机
电磁铁的应用

　　磁悬浮列车所用的磁体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500 km以上。


电磁铁的构造及原理
内部插入铁芯的螺线管叫电磁铁。它利用电流的磁效应工作，通电时有磁性，断电没有磁性。
电磁铁的磁性强弱
电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强。

电磁铁的优点及应用
电磁铁磁性的有无，可以通过通断电流来控制；
电磁铁磁性的强弱，可以通过改变电流的大小或线圈的匝数来控制；
电磁铁极性的变换，可以通过改变电流的方向来控制。

拓展延伸
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（ ）（多选）
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。
增大磁性

C．如图甲，滑片向右移动，发现电磁铁吸引大头针的数目增加
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

（见教材P129想想议议）
解答：保持线圈匝数不变，增大电流可增强电磁铁磁性；或保持电流不变，增加线圈匝数也可增强电磁铁磁性；或同时增大电流，增加线圈匝数也可增强电磁铁磁性。

如图，用一根导线和一枚铁钉可以制作一个电磁铁，怎样可以使这个电磁铁的磁性较强？
第3节 电磁铁 电磁继电器
第2课时 电磁继电器
第二十章 电与磁
初中物理人教版九年级下册
学习目标
1.了解电磁继电器的结构和工作原理。
2.初步认识电磁学知识的实际应用。

1.电磁继电器的结构：由 、 、 和
组成。
2.工作原理：电磁继电器是利用电流的 。
3.电磁继电器是利用 、 电路的通断，来间接地控制 、 电路的装置。
电磁铁
衔铁
磁效应
低电压
弱电流
高电压
强电流
弹簧
触点

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呢？

用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的，工人师傅按下的只是继电器的开关，而电源的接通和断开是由继电器控制的。
磁力开关
电磁继电器
这节课我们就来学习电磁继电器的相关知识。

电磁继电器的结构
知识点一
电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
电磁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。是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

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低压电源
低压控制电路
高压电源
高压工作电路
电磁继电器的原理
知识点二
当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。


电磁继电器的应用
知识点三
防汛报警器：
当水面超过警戒水位时，浮子将上升，使点开关接通，电流通过线圈使铁芯磁化而吸住衔铁，使右边工作电路接通，报警红灯亮，报警电铃响而报警。

温度自动报警器：
当温度升高到一定值时，水银温度计中水银面上升到金属丝处，水银是导体。因此将电磁铁电路接通，电磁铁吸引弹簧片，使电铃电路闭合，电铃开始报警，当温度下降后，水银面离开金属丝，电磁铁电路断开，弹簧片弹回原状，电铃电路断开，电铃停止报警。


1.如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.当S1断开、S2闭合时，红灯亮
B.当S1断开、S2闭合时，绿灯亮
C.当S1闭合、S2断开时，绿灯亮
D.当S1、S2均闭合时，绿灯亮
B

2.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

电磁继电器
构造
原理
应用
当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。

空气开关在家庭电路中的主要作用是（ ）
A.保证电路的电流不变
B.保证电路的电压不变
C.保证电路的电阻不变
D.电路发生短路时自动切断电路
D
解析：当电路中发生短路时，电路中电流过大，空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁，使开关断开，切断电路，起到保护电路的作用。故D项正确，A、B、C项均错误。
拓展延伸

动手动脑学物理
1.如图，是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。

解答：水位没有达到金属块A时，控制电路未接通，电磁铁没有磁性，在弹簧的作用下衔铁被弹起，绿灯电路接通，绿灯亮。水位到达金属块A时，控制电路接通，电磁铁具有磁性，吸下衔铁，红灯电路接通，红灯亮。

2.如图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，电源的两极分别与水银和金属
丝相连。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。

解答：当温度达到金属丝下端所指的温度时，控制电路接通，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，报警电路接通，电铃就响起来，发出报警信号。

3.如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。这样的电铃
没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。

解答：蜂鸣器连接如图所示。

4.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些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。

如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？

解答：当闭合S1和S2，滑片P向左滑动时，左边电路中电流增大，电磁铁磁性会增强，右边电路中的巨磁电阻的阻值会减小，右边电路中电流增大，指示灯变亮。

感谢您的观看