2019年人教版九年级第二十章第3节电磁铁电磁继电器(30张ppt)

第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器

新课目标
1．能描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理。
2．通过实验探究，得出电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。
3．能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。


预学反馈
1.内部带铁芯的螺线管叫电磁铁。
2.影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯。
3.电磁铁的优点：①磁性的有无可由电流的通断
来控制；②磁体的极性可由电流的方向来控制；③磁性的强弱可由电流的大小或线圈匝数的多少来控制。
4.电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路的一种开关。
5.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组成。
3.电磁继电器的应用：①通过低电压、弱电流的通断间接控制高电压、强电流工作电路；②进行远距离操作；③实现温度自动控制或光自动控制。




永磁体
电磁铁



新课引入
电磁铁



















线圈

铁芯
演示电磁铁的工作
　　1．插入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。
探究点一 电磁铁

新课讲授
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、线圈的匝数和是否带铁芯有关。
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
探究点二 电磁铁的磁性
实验目的：
影响电磁铁磁性强弱的因素
实验器材：
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。
实验方法：
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。
改变线圈匝数
实验1
现象：
匝数越______,
磁性越______。
多
强
结论1：
当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______,磁性______。
越多
越强
研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
















S


a




















b



























实验2
研究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________。
结论2：
增大电流电磁铁吸引
的大头针数目_____。
现象：
越强
大

增多




















S

a






















S

a
























探究有无铁心对电磁铁磁性的影响
结论3：
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,使电磁铁有无铁心，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。

电磁起重机
电铃
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机示意图
探究点三 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。
　　2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。
磁悬浮列车
从小电动汽车、家里的冰箱，到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁应有尽有。
电磁铁另一个应用是产生强磁场.现代技术中很多地方需要的很强的磁场都由电磁铁提供.如大型电动机、发动机、磁疗设备、测量仪器等，特别是研究微观粒子用的加速器，电磁铁的质量要以千吨计.
大型电动机利用电磁铁工作
大型发电机利用电磁铁工作
电磁铁是核磁共振成像系统中最重要的部件
北京正负离子对撞机中，使用了大量的电磁铁
　　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？

探究点四 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
工作原理应用示例： 防汛报警器
当水位达到最大安全值时，接通导线K，电磁铁电路中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通，红灯就亮起来,发出报警信号.
电磁铁
电磁铁的定义：带铁芯的螺线管
电磁铁的工作原理：电流的磁效应
影响电磁铁强弱的因素
电流大小
线圈匝数多少
电磁铁的特点
磁性有无方便可控
磁性的极性方便可控
磁性的强弱方便可控




课堂小结
电磁继电器
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
低压控制电路
高压工作电路
应用特点：操作安全和可实现自动化


1.小明设计的研究”电磁铁磁性强弱”的实验电路图如图所示,下表是他所做实验的记录,下列结论不正确的是 ( )

课堂训练
A.比较1,4两次实验可知:线圈中的电流一定时,匝数越多,磁性越强

B.比较1,3,5三次实验可知:匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强

C.比较1,2,3(或4,5,6)三次实验可知:匝数一定时,线圈中的电流越大,磁性越强

D.电磁铁的磁性越强,吸引铁钉的数目越多
答案：B
2.用电磁继电器控制高电压、强电流的开关，其主要优点是 （ ）
B
A.节约用电 B.安全用电
C.保护用电器 D.操作简单
3.关于电磁继电器的衔铁的选用，下列说法中正确的是 ( )
A.应选用软铁材料
B.应选用钢棒
C.以上两种材料都可以使用
D.以上两种材料都不行
A

4．如图是某同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知,这个报警器的工作原理是:有人踩踏板时灯 、铃 ；无人踩踏板时灯 、铃 .

不亮
响
亮
不响


5.如下图是一种防汛报警器的原理图. K是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮球A，试说明这种报警器的工作原理
水位上涨时，浮球在圆筒内浮起，顶起金属板，使触点开关K闭合，这时，电磁铁吸引衔铁，使指示灯电路接通，指示灯亮，发出防汛警报.
6.图中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，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。
　　当温度达到金属丝下端所指的温度时,电磁铁具有磁性，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号。