(共35张PPT)
第20章
第3节
电磁铁
电磁继电器
学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标
人教版
·
物理
·
九年级（下）
1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特点和工作原理；
2.能通过实验，得出电磁铁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。
【重点】电磁铁的磁性的影响因素。
【难点】电磁继电器的工作原理及其应用。
学习目标
007邦德的“超强磁”手表
新知导入
知识点
电磁铁
1
新知探究
线圈
铁棒
（1）定义：插入铁芯的螺线管（线圈）称为电磁铁。
I
新知探究
磁化
I
（2）原理：电流的磁效应
电磁铁通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
新知探究
（3）特点：有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
1.电磁铁的铁芯一定要用软铁，因为钢被磁化后磁性不易消失，断电时不易失去磁性。
2.常见的电磁铁大多做成U形，目的是使电磁铁的两个磁极能同时吸引物体，增大其吸引力
。
特别提醒！
新知探究
典例1
新知探究
如图为电磁起重机吸起废钢铁的情形，它的主要组成部分实质上是_________，这种机械的铁芯能够被电流的磁场磁化为磁体，从而使螺线管的磁性_________（填“增强”或“减弱”）。
电磁铁
增强
解析：这种起重机是利用电流的磁效应来工作的，其主要组成部分是电磁铁。通电时有磁性，吸引钢铁，运到目的地后通过断电使其磁性消失，从而将废钢铁卸下来。
冰箱里的电磁铁
实际生活中，根据工作性质的不同，需要的电磁铁的磁性强弱也不同，那么电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？
新知探究
吸尘器里的电磁铁
电磁起重机
新知探究
知识点
电磁铁的磁性
2
实验探究：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
猜想
电流大小
线圈的匝数
线圈的形状
应用电流磁效应，与电流大小有关
线圈是主要部件，与线圈的匝数、形状有关
设计实验
磁性强弱
吸引铁钉或曲别针的多少
控制变量法
新知探究
实验方法
电流大小
线圈的匝数
线圈的形状（本实验中线圈外形均相同）
转换法
磁性强弱
新知探究
电流大小
线圈的匝数
电路设计
a
b
滑动变阻器
匝数不同的线圈
设计实验
新知探究
进行实验：改变电流大小
现象：
新知探究
结论：线圈匝数一定时，通入的电流_______，
电磁铁的磁性越强。
越大
进行实验：改变线圈匝数
新知探究
控制电流相等也可采用将匝数不同的电磁铁串联起来的方法
现象：
结论：通入的电流一定时，线圈匝数_______，
电磁铁的磁性越强。
新知探究
越多
新知探究
控制变量法
转换法
（1）探究电磁铁磁性强弱与电流的关系时，要控制电磁铁线圈的匝数不变
；
（2）探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数的关系时，要控制电磁铁中电流不变。
通过电磁铁吸引大头针的数目来反映电磁铁磁性的强弱
新知探究
①
磁性的有无可通过通断电流来控制
②
磁极的极性可通过电流方向来控制
③
磁性的强弱可通过改变电流的大小或线圈的匝数来控制
电磁铁的特点及应用
特点
新知探究
电磁铁的特点及应用
应用
电磁继电器
感应式冲水器阀门
磁悬浮列车
巨型发电机组
电磁起重机
电铃
新知探究
电磁铁的特点及应用
D．
S接C，P滑至A端
如图所示的电磁铁，要想磁性最强，正确的方法是（
）
C．
S接C，P滑至B端
A．
S接D，P滑至B端
B．
S接D，P滑至A端
D
典例2
新知探究
解析：电磁铁的磁性强弱与通入线圈中的电流大小以及线圈的匝数有关，线圈中的电流越大，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。所以此时应该使其接入电路中电阻最小，线圈的匝数最多，故答案是D。
新知探究
在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊车），而它们的电流可能达到几十安、几百安，用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的，那怎么才能安全控制这些强大的电流呢？
利用电磁继电器
触点
新知探究
知识点
电磁继电器
3
1．定义：
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．构造
产生磁性，吸下衔铁
带动动触点上下运动
带动衔铁弹离电磁铁
相当于被控制电路的开关
3．工作原理
新知探究
利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的开关。实现远距离控制（远离高压，远离有害环境），实现自动控制。
控制电路
工作电路
新知探究
典例3
新知探究
下图是一种水位自动报警器的原理图，当水位没有到达金属块A时，_______灯亮，水位到达金属块A时，_______灯亮。
下图是一种水位自动报警器的原理图，当水位没有到达金属块A时，_______灯亮，水位到达金属块A时，_______灯亮。
新知探究
解析：
水位没有达到金属块A
控制电路断开，电磁铁没有磁性
弹簧拉衔铁使动触点与上面静触点接触
工作电路绿灯亮
水位到达金属块A
水是导体，控制电路接通，电磁铁有磁性
电磁铁吸衔铁使动触点与下面静触点接触
工作电路红灯亮
绿
红
典例3
电磁继电器
磁性强弱
电磁铁
课堂小结
线圈+铁芯
构造
电流大小、线圈匝数
构造、工作原理及应用
触点
1.如图所示是一个限流装置的示意图，图中P是电磁铁，S是开关，Q是衔铁，可绕O转动。当电路中电流过大时，电磁铁的磁性________（填“增强”“减弱”或“不变”），吸引衔铁，弹簧将开关拉起，使电路_______，起到保护作用。
课堂达标
增强
解析：电磁铁的磁性与电流大小有关，它随电流的增大而增强。衔铁被吸，逆时针转动，当衔铁脱离挂钩时弹簧将开关拉起，电路断开。
断路
2.下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，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。说一说它的工作原理。
课堂达标
解析：
温度升高达到金属丝下端所指温度
水银是导体，控制电路接通，电磁铁有磁性
电磁铁吸衔铁向左运动，使动触点与左边的静触点接触
工作电路接通电铃响
2．下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，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。
课堂达标
3．图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。
课堂达标
解析：
开关接通，电路有电流，电磁铁有磁性
A、B被吸下，小锤敲击铃碗，发出声音
电路断开，电磁铁失去磁性，A、B在弹簧片的作用下向上运动，电路再接通…
…
重复上述过程，小球就连续地打铃
3．图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。
课堂达标
4.(2019·德阳中考)在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关
S
闭合时，工作电路的情况是（
）
课堂达标
A.
灯
L
不亮，电铃
D
响
B.
灯
L
不亮，电铃
D
不响
C.
灯
L
亮，电铃
D
不响
D.
灯
L
亮，电铃
D
响
A
5.(2019·宜昌中考)巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
课堂达标
A
A．指示灯变暗，电压表示数变大
B．指示灯变暗，电压表示数变小
C．指示灯变亮，电压表示数变大
D．指示灯变亮，电压表示数变小
