14.4电磁铁及其应用—2020-2021学年北师大版九年级物理全册课件(共34张PPT)

14.4电磁铁及其应用
问题与思考
问题：
如果图中的螺线管通有一定的电流，有什么办法可以让图中的螺线管吸引大头针个数更多一些呢？
螺线管
铁芯
铁芯被磁化可以增强磁性
线圈
铁芯
知识点1 电磁铁
插入了软铁棒的通电螺线管叫电磁铁。这根软铁棒称为电磁铁的铁芯，螺线管称为电磁铁的线圈。
定义
原理
电磁铁是根据电流的磁效应和在通电螺线管中插入铁芯后铁芯被磁化使磁场大大增强的原理来工作的。
知识点1 电磁铁
电磁铁的极性
由于电磁铁是插入了软铁棒的螺线管，所以电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性一致，可运用右手螺旋定则来判定。
线圈
铁芯
问题与猜想
电磁铁磁性强弱相同吗？
电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？
磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。
猜想：
②通过比较吸引铁钉数量的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
判断方法：
①通过弹簧测力计示数大小判断磁铁的磁性强弱。
③通过比较小磁针偏转角度来判断电磁铁的磁性强弱。
实验方法：
控制变量法、转换法
探究一：电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
问题一：探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时，应保持谁不变？
问题二：电磁铁的磁性如何测量？
问题三：如何改变电路中电流的大小？
线圈匝数
弹簧测力计拉起铁块的拉力越大，电磁铁磁性越强
移动滑动变阻器滑片
结论一：当线圈匝数一定时， 电流越大，电磁铁磁性越强。
探究二：电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
问题一：探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系时，应保持谁不变？
电流大小不变
问题二：每次改变线圈匝数时，怎样保持电流大小不变？
移动滑片
结论二：当电流一定时， 线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
电磁铁的磁性强弱与铁芯的关系：
有铁芯，磁性强
无铁芯，磁性弱
思考与练习
电磁铁中的铁芯能换成铜芯吗？
不能，铜不是磁性材料，无法增强电磁铁的磁性。
电磁铁中的铁芯能换成钢芯吗？
不能，钢是永磁体，断电时依然有磁性。
电磁铁的特点（优点）
知识点1 电磁铁
（1）电磁铁磁性的有无可以由通电、断电来控制。
（2）电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数的多少来控制。
（3）电磁铁的磁极方向可由电流的方向来控制。
知识点1 电磁铁
电磁铁的应用
电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、电铃等。
知识点2 电磁继电器
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呢？
知识点2 电磁继电器
1.实质：利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
2.工作原理：利用电磁铁来控制。
实物图
原理图
知识点2 电磁继电器
主要部件及其作用
电磁铁
衔铁
金属弹簧片
动、静触点
通电时有磁性，吸引衔铁
磁性材料制成，能和推杆
一起以 O 为轴小范围转动
电磁铁无磁性时，弹簧片
与下端金属片的触点接通
使电路连通或断开
知识点2 电磁继电器
工作电路
由低压控制电路和高压工作电路两部分组成，核心部件是电磁铁。工人利用电磁继电器连成下面的电路，就可以实现用弱电流、低电压控制大电流、高电压的工作电路。
知识点2 电磁继电器
①可实现用弱电流、低电压控制强电流、高电压的工作电路；
优点:
②可实现远距离操作；
③自动控制。
应用:
①电铃
②温度、水位、防盗、压力等报警器
③空气开关
电铃
知识点3 电磁阀控制车门
工作原理
利用压缩空气开关车门时，由电磁阀进行控制的工作电路。
工作过程
开关 S 接通触点 1→右侧线圈通电→吸引右侧的衔铁→滑阀推到左端→左端管路连通→压缩空气进入汽缸左部→推动活塞向右运动→车门打开
知识点3 电磁阀控制车门
工作过程
开关 S 接通触点2→左侧线圈通电→吸引左侧的衔铁→滑阀推到右端→右端管路连通→压缩空气进入汽缸右部→推动活塞向左运动→车门关闭
知识点3 电磁阀控制车门
知识点3 电磁阀控制车门
应用
电磁阀门、燃气热水器、全自动洗衣机的进排水系统
知识点4 磁悬浮列车
知识点4 磁悬浮列车
电磁铁
1．定义：
插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁
2．工作原理：
利用电流的磁效应来工作
3．影响磁性强弱的因素：
a．电流的大小
b．线圈的匝数
c．有无铁芯
4．优点：
5．应用：
c．磁极变换可以用改变电流方向来控制
a．磁性有无可以用通电、断电来控制
b．磁性的强弱可以用改变电流的大小来控制
（控制变量法）
电磁
电铃
磁悬浮列车
课堂小结
随堂练习
D
1.小明连接了如图所示的电路，电磁铁左端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A.电磁铁左端为 S 极
B.小磁针 N 极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P 向 b 端移动，电磁铁的磁性增强
D.若滑动变阻器的滑片P 向 b 端移动，电磁铁的磁性减弱
随堂练习
2.如图所示，电磁继电器能通过低压控制电路间 接地控制高压工作电路。下列说法正确的是（ ）
A.连有电动机的电路是低压控制电路
B.电磁继电器实际上是一个由电磁铁控制电路通断的开关
C.利用电磁继电器主要是
为了节约用电
D.利用电磁继电器主要是
为了操作方便
B
3.如图所示，GMR 是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关 S1和S2时，小磁针N极指向右端，则电磁铁的左端为_____极，电源右端为_____极。要使指示灯变亮，滑动变阻器的滑片应向______移动。
随堂练习
N
正
左
课堂练习
1.生活中电梯一旦超载，它就会自动报警。通过观察原理图，解释它报警的原理。
水位报警器
2.如图所示是一种防汛报警器的原理示意图，当水面上升到一定高度时，报警指示灯L将自动发光。其中A是浮子，B是金属触头，C为弹簧，D为衔铁，E为电磁铁，K1、K2分别为触头开关。试说明报警的工作原理。
课堂练习