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人教版物理九年级全一册
第二十章
电与磁
第3节
电磁铁
电磁继电器
电磁起重机吸起钢铁时需要有磁性，放下时需要失去磁性，怎样才能做到这一点呢？
插入铁芯后，当有电流通过时铁芯被磁化，产生较强的磁性。
插入铁芯的螺线管叫做电磁铁。
线圈
铁芯
电磁铁有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。
优点：磁性的有无可以由通、断电来控性。
实际中,根据工作的性质不同,需要电磁铁的磁性强弱也不同。那么电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关呢?
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的匝数有关。
插入铁芯后磁性大大增强，应该与有无铁芯有关。
电磁铁磁性的强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。
猜想
电磁铁磁性的强弱直接看不出来，我们要如何判断电磁铁磁性的强弱呢?
我们知道,磁性强的磁体对铁磁性物质作用力大,研究电磁铁时,可以根据它吸引铁块、铁钉或曲别针等的多少来判断它的磁性强弱。
实验结论
1.线圈的匝数不变，电流越大，磁性越强。
2.电流不变，线圈的匝数越多，磁性越强。
3.电流和线圈的匝数不变，有铁芯，磁性强。
1.磁性有无可以通过通、断电来控制。
2.磁性强弱可以通过改变电流的大小和线圈的匝数、抽去或插入铁芯来控制。
3.磁极可以通过改变电流的方向来控制。
电磁铁的优点
归纳总结
电磁起重机
电铃
电磁阀门
电磁锁
电磁
选矿
机示
意图
电磁铁的应用
N
N
S
S
车厢底部磁体的磁极
轨道上方磁体的磁极
由于同名磁极互相排斥使列车悬浮。
驱动巨大机器的电流可能达到几十安、几百安。在工厂里,我们常常看到工人师傅利用按钮来控制机器。难道强大的电流就在按钮下面流过?不,用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的,工人师傅按下的只是继电器的开关,而电源的接通和断开是由继电器控制的。
那么,什么是继电器?它是怎样工作的?
继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
电磁铁通电时有磁性，把衔铁吸下来，使动触点与静触点接触，高压工作电路接通，电动机工作。断电时失去磁性，弹簧把衔铁弹起来，使动触点与静触点分离，高压工作电路切断，电动机停止工作。
动手动脑学物理第1、2、4题。
1.图20.3-7是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时,绿灯亮;水位到达金属块A时,红灯亮。请说明它的工作原理。注意:虽然纯净的水是不导电的,但一般的水都能导电。
水位没有到达金属块A时,电磁铁断电，无磁性，弹簧把衔铁弹起来，绿灯与电源接通，绿灯亮;水位到达金属块A时,电磁铁通电，有磁性，把衔铁吸下来，红灯与电源接通，红灯亮，发出报警信号。
2.图20.3-8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,电源的两极分别与水银和金属丝相连。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。
当温度没有达到金属丝下端所指的温度时,触点开关断开，电铃不响。当温度达到金属丝下端所指的温度时,触点开关闭合，电铃与电源接通，电铃就响起来,发出报警信号。
4.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。
图20.3-10是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2并使滑片P向左滑动,指示灯亮度会有什么变化?
闭合S1、S2滑片P向左滑动,变阻器电阻减小，电流变大，磁性增强，巨磁电阻阻值减小，工作电路中的电流变大，指示灯消耗的实际功率变大，所以变亮。
1.(2020·潍坊)大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（??
）
C
2.(2020·湘潭)小明设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯液所示制电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是（
??）
A.电磁铁的上端为S极
B.当光照强度增强，控制电路的电流变小
C.当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D.灯泡应设计在A和B两接线柱之间
D
3.(2020·武汉)如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号下列说法正确的是（?
）
A.温度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时，电磁铁右端是N极
C.温度降低到74℃以下，电铃响
D.电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
B
4.(2019·昆明)如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是（
??）
A.在纸筒中插入一根铁芯
B.减少线圈匝数
C.使滑动触头P向右滑动
D.将电源正负极互换
5.(2019·德阳)在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（??
）
A.灯不亮，电铃响
B.灯不亮，电铃不响
C.灯亮，电铃不响
D.灯亮，电铃响
A
A
6.(2019·宜昌)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（??
）
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
7.(2020·湖南)如图所示电路中，闭合开关S之后，移动滑动变阻器滑片P可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时，电路的电流减小，电磁铁的磁性将______。
A
减弱
8.(2020·长沙)小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，
图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没
有积水时，LED灯亮；车库有积水时，左侧控
制电路接通，电磁铁通电，具有_____性，把
衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的____位置。
9.(2020·自贡)如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将_______
（选填“增强”、“减弱”或“不变"）
，电动机的转速将_______（选填“变快”
、“变慢”或“不变”）。
磁
B
减弱
变慢
10.(2020·菏泽)如图所示，闭合开关后，电磁铁的左端为____极，对电磁铁来说，匝数越多，通过的______越大，它的磁性就越强。
11.(2020·咸宁)虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示?图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更____
(选填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，____
(选填“红”或“绿”)灯亮。
N
电流
强
红
自己总结这节课你有哪些收获？
1、插入铁芯的螺线管叫做电磁铁。电磁铁磁性的强弱跟电流的大小和线圈的匝数有关。
①线圈的匝数不变，电流越大，磁性越强；
②电流不变，线圈的匝数越多，磁性越强。
2、磁悬浮列车是应用同名磁极互相排斥的原理制成的。
3、电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接的控制高电压、强电流电路通断的装置。它是利用电磁铁控制工作电路的一种开关。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
电磁铁
电磁继电器
概念：插入铁芯的通电螺线管。
影响磁性强弱因素：电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯
作用：低电压控制高电压、弱电流控制强电流。
组成：低压控制电路、高压工作电路。
实质：电磁铁控制的开关。
完成练习册上第3节
电磁铁
电磁继电器的练习题。
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