14.4 电磁铁及其应用课件(共23张PPT)2024-2025学年北师大版（2024）物理九年级全一册

(共23张PPT)
第十四章 磁现象
四、电磁铁及其应用
如果图中的螺线管通有一定的电流，有什么办法可以让图中的螺线管吸引大头针个数更多一些呢？
新课引入
观看视频，说说你的发现。
通电螺线管的磁性大大增强。
现象1：
无软铁棒时，
有软铁棒后，
说明：
插入软铁棒后的螺线管就组成了一个重要的元件——电磁铁。
断电时，
说明：
说明：
通电螺线管的磁性非常弱。
现象2：
通电时，有磁性，断电时，无磁性。
现象3：
螺线管几乎不吸大头针。
能够吸引很多大头针。
大头针几乎都掉落。
1.定义：内部带有铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
2.电磁铁的构造:主要有螺线管（线圈）、铁芯。
线圈
铁芯
新知讲解
电磁铁
一
思考：电磁铁的铁芯有什么作用，电磁铁是利用什么原理工作的？断开开关电磁铁有无磁性？
铁螺线管的磁性使铁芯被磁化，从而增加磁性。
电磁铁的工作原理：利用电流的磁效应来工作的。
有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
那电磁铁的磁性与哪些因素有关？
3.电磁铁的极性：由于电磁铁是插入了软铁棒的螺线管，所以电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性一致，可运用右手螺旋定则来判定。
问题：电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？
磁场是电流产生的
电流的大小
螺线管磁场是单根导线磁场的叠加
线圈的匝数
猜想与假设：
设计实验：如图所示装置。用弹簧测力计将铁块P从电磁铁上拉开，观察所需要拉力的大小，我们可根据这个拉力的大小判断出电磁铁磁性的强弱。
P
研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
控制电磁铁中线圈匝数一定，改变电路中电流的大小
实验1
增大电流，弹簧测力计示数增大。
现象
通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性_____。
越强
大
结论1
当电流相同时，电磁铁线圈的匝数______，磁性______。
越多
越强
研究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系
控制电路中电流相同，改变线圈匝数
实验2
匝数越多，弹簧测力计的示数越大。
现象
结论2
电磁铁磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，即，线圈的匝数越多、通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性就越强。
电磁铁的优点：
①磁性有无可以用通断电来控制。
②磁性强弱可以用改变电流的大小和线圈的匝数来控制。
③它的磁极可以通过改变电流的方向来控制。
电磁铁的应用
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机
电磁起重机
电铃
思考：在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，而它们的电流可达几十、上百安，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？
利用电磁铁制成的电磁继电器，可以完成这一任务。
1、电磁继电器实质：是电磁铁控制的开关。
2、基本构造：电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等。
实物图
原理图
电磁继电器
二
3、电磁继电器的构造和工作原理：
工人利用电磁继电器连成下面的电路，就可以实现用弱电流、低电压控制大电流、高电压的工作电路。
（2）实现安全方便控制。
（1）用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
（3）实现远距离控制。
4.电磁继电器的优点
交流讨论：如图是电铃的工作原理图。图中1是电磁铁，2是弹簧片，3是螺钉，4是衔铁，衔铁的下端有一小锤，衔铁与螺钉的尖端紧靠着。开关S闭合后，电磁铁就有了磁性，把弹簧片上的衔铁吸过来，弹簧片下端的小锤在铃上打一下。请你说一说电铃是怎样连续地发出声响的。
在通电时，电磁铁吸引弹簧片，铃声响，此时弹簧片远离铁钉，电路断开；断开后，弹簧片重新接触铁钉，这样循环往复，电铃声就不断。
如图，公共汽车利用压缩空气开关车门时，是由电磁阀进行控制的。
1.结构：由阀体、滑阀、两块衔铁、两个电磁线圈组成。
2.工作过程：
开关 S 接通触点 1→右侧线圈通电→吸引右侧的衔铁→滑阀推到左端→左端管路连通→压缩空气进入汽缸左部→推动活塞向右运动→车门打开
电磁阀控制车门
三
2.工作过程：
开关 S 接通触点2→左侧线圈通电→吸引左侧的衔铁→滑阀推到右端→右端管路连通→压缩空气进入汽缸右部→推动活塞向左运动→车门关闭
1、通电螺线管插入铁芯后，磁性大大增强，其原因是(　　)
A．铁芯本身具有磁性
B．插入铁芯后，使电流增大了
C．插入铁芯后，相当于增加了线圈的匝数
D．螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性的共同作用
D
当堂检测
2.陈华在课外活动实验中，用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁，实验中，他希望获得更强的磁性，设计了以下几种方案，不可能实现的是( )
A.增加电路中电池的节数
B.增加线圈匝数
C.将电源的正、负极对调
D.在线圈中插入一根铁钉
C
3.近几年，我国南方各地普降暴雨，城市内涝给人们生活带来很大影响。小明设计了一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路：当水位在安全位置以下时绿灯亮，抽水机不工作；当水位到达安全位置上限时红灯亮，抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路，小明接下来的电路连接应该是(　　)
A．M接A，N接B
B．M接B，N接D
C．M接B，N接C
D．M接A，N接D
B
课堂小结
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
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
电磁继电器
电磁铁
及其应用