20.3电磁铁　电磁继电器 课件

课件44张PPT。第3节
电磁铁　电磁继电器体验　电磁铁
活动1：取一根铁钉,让它接触大头针,大头针
能被吸引吗?将导线直接缠绕在大铁钉上,能
够吸引大头针吗?通电后能够吸引大头针吗?
活动2：增加铁钉上导线的缠绕圈数,重复实验,铁钉吸引大头针的个数如何变化?
活动3：若用两节干电池接入如图所示电路,铁钉吸引大头针的个数如何变化?【参考答案】
活动1：不能　不能　能
活动2：增加
活动3：增加1.电磁铁：
(1)性质：磁性有无由　　　　决定。
(2)电磁铁的磁性。
①匝数一定,　　　　越大,磁性越强。
②电流一定,　　　　越多,磁性越强。2.电磁继电器：
(1)原理：利用? 控制　　　　　　　　　　　的装置。
(2)结构：由　　　　、　　　　、　　　　组成。
(3)工作电路构成：　 。【参考答案】
1.(1)电流有无　(2)①电流　②线圈匝数
2.(1)低电压、弱电流　高电压、强电流　(2)电磁铁　衔铁　弹簧和触点
(3)低压控制电路、高压工作电路探究1 影响电磁铁磁性强弱的因素
1.在“活动1”中,最终制成的就是“电磁铁”,可见电磁铁主要由　　　　　　和　　　　　　组成,在有电流通过螺线管时有　　　　　　,没有电流时磁性将　　　　　　。提示：电磁铁主要由通电螺线管和插入螺线管中的铁芯组成,当螺线管中有电流时,螺线管有磁性,没有电流时,螺线管磁性消失。
参考答案：螺线管　铁芯　磁性　消失2.猜想与假设：你认为影响电磁铁磁性强弱的因素是______
　　　　。
提示：通过“体验”中的内容可知：匝数一定时,电流越大,磁性越强。电流一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
参考答案：线圈中的电流大小和线圈匝数多少3.实验设计：
(1)电磁铁的磁性是看不见摸不着的量,可通过　　　　　　来显示磁性强弱,这种方法是　　　　　。
参考答案：吸引曲别针的个数　转换法(2)电磁铁的磁性强弱可能与多个因素有关,在探究时,需利用
　　　　　法。
参考答案：控制变量
①探究电磁铁磁性与线圈中电流的关系：
思路：需控制　　　　　　不变,改变　　　　　　　。
故电路中可连入　　　　　　　。
提示：利用控制变量法,控制一个量(探究量)改变,其他量不变。
参考答案：线圈匝数　电路中的电流　滑动变阻器②探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系：
思路：控制　　　　相同,改变　　　　　　。
参考答案：电流　线圈匝数4.实验数据及分析：分析实验数据,你可得出的实验结论是：
(1)与电流的关系：　 ;
(2)与线圈匝数的关系：　 。
提示：(1)分析1、2、3组数据,电流越大,吸引曲别针的个数越多,故可得出线圈匝数相同时,通过线圈的电流越大,磁性越强。
(2)分析1、4(或2、5或3、6)组数据,电流相同,线圈匝数越多,吸引曲别针的个数越多,故可得出通过线圈的电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强。参考答案：(1)线圈匝数相同时,通过线圈的电流越大,磁性越强
(2)通过线圈的电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强5.交流与评估：
(1)在探究中滑动变阻器的作用是什么?
提示：在电路中,闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,起到保护电路的作用。在探究匝数一定,磁性强弱与电流大小的关系时,利用滑动变阻器来改变电路中的电流。
参考答案：保护电路,改变电路中的电流(2)在探究与线圈匝数的关系时,如何设计电路可控制电流相等?
参考答案：在同一电路中,将不同匝数的电磁铁串联。【微点拨】
(1)铁芯被螺线管的磁场磁化后产生了与螺线管同向的磁场,加强了螺线管的磁场。
(2)铁芯用已被磁化的软铁,不能用钢。
(3)常用的电磁铁大都是做成“U”形,使它的两个磁极同时吸引物体,吸引力会更强。【知识拓展】
电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢制成的原因
电磁铁要求其磁性随着通入电流的大小而发生明显变化,而且还要求可以通过电流的通断来控制磁性的有无。软铁容易被磁化,磁性也很容易消失,而钢具有长期保持磁性的性质,钢被磁化后磁性不消失而成为永磁体。所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制成。探究2 电磁继电器
电磁继电器的构造如图所示,结合图形思考以下问题：1.根据电磁铁特点和电磁继电器工作电路,分析工作过程。
(1)在D、E间加上较低的电压时,电磁铁有　　　　　,衔铁被　　　　　　,　　　　　两个接线柱所连的触点接通,从而使与　　　　两接线柱相连的工作电路工作;当D、E间无电压时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下上升,使　　　　　两个接线柱所连的触点接通,从而使与　　　　　　两接线柱相连的工作电路工作。
(2)由此可见,电磁继电器的实质是什么?提示：当在D、E间加上较低的电压时,螺线管内有电流通过,电磁铁有磁性,此时衔铁在电磁铁的吸引下被吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,从而使与B、C两接线柱相连的工作电路工作;当D、E间无电压时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下上升,使A、B两个接线柱所连的触点接通,从而使与A、B两接线柱相连的工作电路工作。由此可见,电磁继电器其实就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。参考答案：(1)磁性　吸下　B、C　　B、C　A、B　　A、B
(2)利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。2.电磁继电器在应用上有何优点?
提示：利用电磁继电器可实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路,使人远离高压危险;利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境,实现远距离控制。
参考答案：可实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路或进行远距离操作,安全方便。【微点拨】
电磁铁、弹簧、动静触点的作用
(1)电磁铁：通电时,吸引衔铁。
(2)弹簧：电磁铁断电时,磁性消失,弹簧把衔铁拉回原位。
(3)动静触点：接通或断开工作电路。【知识拓展】
1.电磁继电器在生产、生活中的应用：
(1)汽车领域：比较常见的继电器有：启动电动机的启动继电器、喇叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号的闪光继电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器、玻璃窗升降控制继电器。(2)家用电器：空调继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机,以执行相关的控制功能。
(3)工业控制继电器：主要的控制功能由通用交流继电器完成。通常由按钮或限位开关驱动继电器。继电器的触点可以控制电磁阀、较大的启动电机以及指示灯。2.继电器的主要产品技术参数：
(1)额定工作电压：指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。
(2)直流电阻：是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。
(3)吸合电流：是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。(4)释放电流：是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远小于吸合电流。
(5)触点切换电压和电流：是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。线圈匝数电流强弱低高弱强考点1 影响电磁铁磁性强弱的因素
【示范题1】要增强电磁铁的磁性,下列措施可行的是(　　)
A.改变电流的方向
B.增大通入的电流
C.减小通入的电流
D.减少电磁铁线圈匝数【解题指南】(1)电磁铁的结构有哪些?
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些?
提示：(1)电磁铁由通电螺线管和铁芯构成。
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素：线圈中电流大小、线圈匝数、有无铁芯。【精讲精析】选B。改变电磁铁中电流的方向,可以改变电磁铁的磁极,但不能改变电磁铁磁性的强弱,故A错误;增大通过电磁铁线圈的电流,可以增强电磁铁的磁性,故B正确;减小通过电磁铁线圈的电流,可以减弱电磁铁的磁性,故C错误;减少电磁铁线圈的匝数,能够减弱电磁铁的磁性,而不是增强电磁铁的磁性,故D错误。故选B。【通关金钥匙】判断电磁铁磁性强弱的方法
(1)线圈匝数不变时,电流变化,磁性强弱变化。
(2)电流大小不变时,根据线圈匝数多少判断磁性强弱。【变式训练】如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是(　　)
A.滑片P向右移动,其他条件不变
B.滑片P向左移动,其他条件不变
C.开关S由1扳到2,其他条件不变
D.电源的正、负极对调,其他条件不变【解析】选B。本题考查探究电磁铁磁性强弱的因素。滑片右移,电路中的电阻增大,电流减小,电磁铁的磁性会减弱,A错;滑片左移,电路中的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性会增强,B对;开关S由1扳到2时,线圈的匝数减少,电磁铁的磁性会减弱,C错;电源的正、负极对调只会改变电流的方向,对电磁铁的磁性强弱不会有影响,D错。故选B。考点2 电磁继电器的工作原理及其使用
【示范题2】如图所示是某科技小组设计
的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的
是(　　)A.当温度低于90℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮
B.当温度低于90℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
C.当温度达到90℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮
D.当温度达到90℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮【解题指南】(1)电磁继电器的控制电路和工作电路分别是哪几部分?
(2)控制电路工作(电磁铁有磁性)的主要条件是什么?
(3)衔铁被吸下后,触点的连接方式发生了什么变化?
提示：(1)电磁继电器的控制电路由水银，螺线管，左边电源及其相连的导线组成;工作电路分别由右边电源，红灯、绿灯，电铃，触点及其相连的导线组成。
(2)当温度达到90℃时,控制电路形成闭合回路而工作。
(3)衔铁被吸下后,触点与下面的接线柱相连,与上面的断开。【精讲精析】选C。本题考查电磁继电器的工作原理。温度计内的水银是导体,当温度达到一定值时,温度计内水银柱上升,控制电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,报警电路接通,电铃响,红灯亮,起到报警作用;故选C。【通关金钥匙】
解决电磁继电器问题的一般思路【变式训练】黄勇豪家的小型养鸡场用电热孵化机自己孵化小鸡,但很担心半夜停电。为此他设计了一个停电提醒器(如图),需要时把它的插头插入电源插座并闭合开关S即可。如果停电,因为线圈　　　　　　(选填“得到”或“失去”)磁性,衔铁就会被　　　　　(选填“吸合”或“释放”),电铃就发声提醒主人。【解析】分析题干图,当通电时,电磁铁吸引衔铁,动触点O与静触点B接触,使得绿灯工作,若断电后,因为线圈失去磁性,衔铁在弹簧的作用下就会被释放,电铃所在的电路被接通,电铃发声提醒主人。
答案：失去　释放