1.3 电磁铁的应用（课件 25张PPT）--2024-2025学年浙教版科学八年级下册

(共25张PPT)
浙教版八年级科学下册
第一章 电与磁
电磁铁产生的磁场很容易控制。磁场的有或无可以用开关来控制，磁场的强弱可以用电流大小来调节，磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现。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。
一、电磁继电器
1.电磁铁的特点
(1)磁场的有或无可以用开关来控制。
(2)磁场的强弱可以用电流大小来调节。
(3)磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现。
2.电磁继电器的实质
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
一、电磁继电器
3.电磁继电器的构造
主要结构 作用
电磁铁 通电时产生磁性，吸引衔铁
弹簧 电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁
触点 相当于被控制电路的开关
衔铁 和动触点连在一起，带动动触点上下运动，接通或断开电路
一、电磁继电器
4.电磁继电器的工作原理
电磁继电器主要由电磁铁 A、衔铁 B、弹簧 C 和动触点 D 组成，如图1-30 所示。当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁 A 产生磁性，吸引衔铁 B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。当低压电源的开关断开时，电磁铁失去了磁性，衔铁 B 在弹簧 C 的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
一、电磁继电器
1．观察电磁继电器。对照电磁继电器的说明书，
认识电磁继电器上接线柱的位置，并思考说明书上写
着的电流和电压表示什么意思。
电磁继电器说明书上的电流值是指其工作时允许通过的最大电流;电压值是其正常工作时的电压。
一、电磁继电器
2．把电磁继电器上的线圈接到电源上，组成控制电路。观察通电和断电时电磁继电器的动作情况。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的工作电路，通过电磁继电器来控制小灯泡的亮与灭。
一、电磁继电器
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。
一、电磁继电器
图 1-33 所示为电铃的工作原理图，B 为衔铁，B 与弹性片 A 相连，请根据电磁铁的工作原理，分析电铃是如何发出铃声的。
一、电磁继电器
电铃的工作原理:如图所示,闭合开关，电
磁铁产生磁性,吸引衔铁,使铃锤向铃盖方
B向运动,铃锤打击铃盖发出声音,同时电路
断开,电磁铁失去磁性,铃锤又被弹回，电
路再次闭合。上述过程不断重复,电铃就可以发出持续的铃声。
一、电磁继电器
5.电磁继电器的作用
远离
高压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路的通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等
远离有
害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制，如核电站中的开关等
实现自
动控制 在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光照的自动控制，如水位自动报警器、温度自动报警器等
学校的楼道里的消防应急灯，平时是不亮的，一旦停电，消防应急灯里的两个灯泡（额定电压为36V）就会正常发光。下图是四位同学设计的模拟电路，最科学的是（　　）
【答案】C
【解析】根据题意，分析各图可知，当照明电路正常工作时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使消防应急灯所在电路断开，而当停电后，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上弹起，与触点接触，两灯泡连接，且为并联。因此，对照各图发现，只有图C符合这一要求。故选：C。
二、磁悬浮列车
磁悬浮列车就是利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，通过轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦。磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。上海建成的磁悬浮铁路是世界上首次投入商业运营的磁悬浮高速铁路。
二、磁悬浮列车
工作
原理 磁悬浮列车利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，通 过轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦
优点 运行阻力很小，运行速度很快，所需动力小，不受气候影响，无噪音，振
动小，不污染环境等
三、信息的磁记录
1.硬盘
(1)硬盘是信息磁记录的重要器件,它主要由磁记录盘片(表面涂有磁性颗粒)、读写磁头(实质是一块电磁铁)以及其他配件组成。
(2)硬盘存入数据和读取磁盘信息的过程如下。
三、信息的磁记录
2.录音机和录像机
原理:录音机和录像机的磁头是由电磁铁制成的。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。
三、信息的磁记录
3.电话
(1)组成: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,如图所示。
(2)工作原理:当人对着话筒讲话时,声波使振动膜振动→振动膜忽紧忽松地压迫碳粒→碳粒电阻忽小忽大→电路中的电流忽大忽小→对方听筒内电磁铁的磁性忽强忽弱→薄铁片受到的磁力忽大忽小→薄铁片振动发声,即声音(振动)→变化的电流→声话筒听筒音(振动)。
三、信息的磁记录
4.电磁铁的其他应用
在实际生活中,电磁铁还有其他广泛的应用,如发电机、电动机、电磁起重机、洗衣机、电饭锅等都用到了电磁铁。
电磁铁被广泛应用于生产、生活中。下列产品中没有用到电磁铁的是（　　）
【答案】C
【解析】ABD、磁悬浮列车、电话机和电磁起重器中都有电磁铁，故ABD不符合题意；C、指南针是利用磁体指示南北的性质制成的，它是永磁体制成的，里面没有电磁铁，故C符合题意。
故选：C。
课堂小结
1、小宁家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门，其门锁原理图如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁，门可打开。关于该门锁，下列说法中正确的是（　　）
A．该门锁利用了电磁感应的原理来工作的
B．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
C．闭合开关S后，电磁铁的右端为N极
D．当控制电流减小时，需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作
【答案】D
【解析】A、该门锁利用了电生磁的原理来工作的正确，当电流通过螺线管时，螺线管有磁性，故A错误；
B、该单元的各住户控制门锁的开关是并联的，互不影响，故B错误。C、根据安培定则，闭合开关S后，电磁铁的右端为S极，故C错误；D、当控制电流减小时，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的磁力减弱，需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作，故D正确。故选：D。
课堂小练习
2、如图所示为某汽车一键启动电路。当按下一键启动按键时，有细小电流通过X，接着有强大电流通过电动机，将电动机启动。请你根据所学知识想一想，X可能是哪一种器件？（　　）
A．电流表 B．电磁继电器 C．电压表 D．发电机
【答案】B
【解析】电磁继电器的实质是一个电磁铁来控制的开关。利用它可以实现自动控制、远距离控制；还可以利用低电压、弱电流的电路来控制高电压、强电流的电路。这与题目中提到的信息相吻合，由此联想到电路中的元件是电磁继电器。
故选：B。
课堂小练习
3、小张家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门，其门锁原理图如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S．该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁，门可打开。关于该门锁，下列说法中正确的是（　　）
A．该门锁利用了电生磁的原理来工作的
B．电流周围的磁场是假想的物理模型
C．闭合开关S后，电磁铁的右端为N极
D．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的
【答案】A
【解析】A、该门锁利用了电生磁的原理来工作的正确，当电流通过螺线管时，螺线管有磁性；
B、电流周围的磁场是实实在在存在的故B错误；
C、根据安培定则，闭合开关S后，电磁铁的右端为S极；
D、该单元的各住户控制门锁的开关是并联的互不影响。
故选：A。
课堂小练习
4、电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻。K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　）
A．电梯工作时电磁铁的上端为N极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大
【答案】B
【解析】A、工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；B、电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，故B正确；C、正常情况下（未超载时），衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，故C错误；D、超载时，随着压力的增大，压敏电阻的阻值随着减小，电路中的电流逐渐增大，电磁铁的磁性逐渐增强，动触点K与静触点B接触，电铃报警，故D错误。故选：B。
课堂小练习
5、现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”，载人和不载人时电梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所示，图中压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小。对此，下列说法正确的是（　　）
A．控制电路中电磁铁的上端为S极
B．当电流的方向发生变化时，电梯运行的速度会发生变化
C．当载人时，衔铁与触点2接触，电梯的速度加快
D．当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流增大
【答案】C
【解析】（1）由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，当电流的方向发生变化时，电磁铁的极性会发生改变，但通过电路的电流不变，故AB错误；
（2）压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，当有人走上电梯后，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻的阻值变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，工作电路中衔铁与触点1接触时，定值电阻和电动机串联接入电路，当压力增大到一定值时，衔铁被吸下，衔铁与触点2接触，工作电路中只剩下电动机，根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大，根据P=UI可知电动机的电功率变大，则电梯运行的速度加快，反之当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流减小，故C正确，D错误。
故选：C。
课堂小练习