2013版人教版九年级物理第二十章第三节《电磁铁_电磁继电器》.ppt

郧阳区茶店中学 第四节第四节 电磁铁电磁铁 电磁铁：内部带有电磁铁：内部带有铁芯铁芯的的通电螺线管。通电螺线管。电磁铁的工作原理：电磁铁的工作原理： 利用电流的利用电流的磁效应磁效应来工作的来工作的一、大胆猜想一、大胆猜想 电磁铁磁性强弱可能电磁铁磁性强弱可能与与 有关？有关？?研究影响电磁铁研究影响电磁铁磁性强弱磁性强弱的因素的因素1、如何改变通过电磁铁电流的大小？、如何改变通过电磁铁电流的大小？2、如何改变电磁铁线圈的匝数？、如何改变电磁铁线圈的匝数？3、如何判断电磁铁磁性的强弱？、如何判断电磁铁磁性的强弱？4、如何设计电路？、如何设计电路？二、设计实验方案二、设计实验方案（控制变量法）（控制变量法）完成实验三、进行实验三、进行实验步骤保持不变的因素变化的因素实验现象 判断实验(1) 匝数、有铁钉电流大电流小实验(2) 电流、有铁钉匝数多匝数少实验(3) 匝数、电流铁钉有铁钉无吸引大头针多磁性强吸引大头针少磁性弱磁性强磁性强磁性弱磁性弱吸引大头针多吸引大头针多吸引大头针少吸引大头针少四、交流实验结果四、交流实验结果当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁线当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈的圈的电流电流越大，电磁铁的磁性越强越大，电磁铁的磁性越强；当通过电磁铁线圈的电流一定时，当通过电磁铁线圈的电流一定时，电磁铁线圈的电磁铁线圈的匝数匝数越多，电磁铁的越多，电磁铁的磁性越强磁性越强；插入铁芯插入铁芯，线圈的磁性增强；，线圈的磁性增强；1、磁性有无可以用、磁性有无可以用通断电通断电来控制来控制.2、磁性强弱可以用改变、磁性强弱可以用改变电流电流的大小和线的大小和线圈的圈的匝数匝数来控制。来控制。3、它的磁极可以通过改变、它的磁极可以通过改变电流的方向电流的方向来来控制。控制。电磁铁的优点：电磁铁的优点：磁悬浮列车磁悬浮列车电磁起重机电磁起重机电磁铁的应用电磁铁的应用电铃电铃门铃门铃电话电话电磁继电器电磁继电器电磁铁的应用电磁铁的应用1.电磁铁是一个带有 的 .铁芯通电螺线管2.电磁铁的磁性的强弱跟 和 _ 、 有关电流大小线圈匝数3.电磁铁工作的原理: 利用电流的磁效应.4.电磁铁的应用:有无铁芯电磁起重机 、电磁继电器 、电铃等5.电磁铁有哪些优点？1、当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的 越越大，电磁铁的磁性越强大，电磁铁的磁性越强; ;当通过电磁铁线圈的电流一当通过电磁铁线圈的电流一定时，电磁铁的定时，电磁铁的 越多，电磁铁的磁性越强越多，电磁铁的磁性越强；电流电流匝数匝数2 2、电磁铁的优点、电磁铁的优点: :A.A.磁性有无可以用磁性有无可以用 来控制来控制. .B.B.磁性强弱可以用改变磁性强弱可以用改变 的大小和线圈的的大小和线圈的 来来控制。控制。C.C.它的磁极可以通过改变它的磁极可以通过改变 来控制。来控制。通断电电流电流方向匝数匝数3 3、下列方法中可、下列方法中可增强增强电磁铁磁性的是电磁铁磁性的是( )( )A A增大螺线管中的电流增大螺线管中的电流 B B减小螺线管的线圈匝数减小螺线管的线圈匝数C C增加电磁铁的通电时间增加电磁铁的通电时间 D D改变螺线管中的电流方向改变螺线管中的电流方向A4 4、如图所示、如图所示, ,当滑动变阻器的滑片向右移当滑动变阻器的滑片向右移动时动时, ,电磁铁中的磁性将电磁铁中的磁性将 . .减弱 R43S2S121RD6.将电磁铁、滑动变阻器、电源与开关将电磁铁、滑动变阻器、电源与开关接成成闭合回路，若将变阻器的滑片向接成成闭合回路，若将变阻器的滑片向右移动，那么螺线管上端悬挂右移动，那么螺线管上端悬挂铁块铁块的弹的弹簧将：簧将：A.不变不变 B.缩短缩短C.伸长伸长 D.不能判断不能判断思考：若悬挂的铁块思考：若悬挂的铁块改为磁铁改为磁铁，情况又将，情况又将怎样呢？怎样呢？N电磁铁的磁性强弱与下列哪个因素无关电磁铁的磁性强弱与下列哪个因素无关( )( )。 A A电流的强弱电流的强弱 B B电流的方向电流的方向 C C线圈的匝数线圈的匝数 DD有无铁芯定有无铁芯定B影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素（20112011年中考年中考 浙江台州卷）探究影响电磁铁磁性强浙江台州卷）探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁到电磁铁A A吸引大头针的数目均比吸引大头针的数目均比B B多。此实验说明多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（影响电磁铁磁性强弱的因素是（ ） A A电流的大小电流的大小 B B线圈的匝数线圈的匝数 C C电流的方向电流的方向 DD电磁铁的极性电磁铁的极性B B看看中考看看中考A AB B线圈的匝数多，说明通过线圈的匝数多，说明通过B B线圈的电流大于通线圈的电流大于通过过A A线圈的电流线圈的电流B B电流相同，匝数多的磁性大电流相同，匝数多的磁性大C C要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P P向左移动向左移动DD电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强（20112011年中考年中考 内蒙古呼和浩内蒙古呼和浩特卷）某同学用两个相同的大特卷）某同学用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示。在如图所示。在“研究电磁铁研究电磁铁”的实验过程中，当的实验过程中，当S S闭合后，闭合后，下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（ ）看看中考看看中考A A影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素(2011(2011鞍山鞍山) ) 在探究在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。电路。 (1)(1)实验中通过观察电磁铁实验中通过观察电磁铁_的不同，的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同。可以判断电磁铁的磁性强弱不同。 (2)(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数针的个数_(_(填填“增加增加”或或“减少减少”) )，说明电流越，说明电流越_ _，电磁铁磁性越强。，电磁铁磁性越强。 (3)(3)根据图示的情境可知，根据图示的情境可知，_(_(填填“甲甲”或或“乙乙”) )的磁性强，的磁性强， 说明电流一定时说明电流一定时, ,_，电磁铁磁性越强。，电磁铁磁性越强。吸引大头针的数量吸引大头针的数量 增加增加大大甲甲线圈匝数越多线圈匝数越多 看看中考看看中考影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素看看中考看看中考（20112011年中考年中考 安徽省卷）通电直导线的周围存在磁安徽省卷）通电直导线的周围存在磁场，若将一根长导线沿一个方向绕成螺线管，插入铁场，若将一根长导线沿一个方向绕成螺线管，插入铁芯后，就制成了一个电磁铁。关于电磁铁的磁性强弱，芯后，就制成了一个电磁铁。关于电磁铁的磁性强弱，以下说法正确的是（以下说法正确的是（ ） A A电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关 B B电磁铁的磁性强弱与电流大小无关电磁铁的磁性强弱与电流大小无关 C C导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互抵消，故磁性减弱抵消，故磁性减弱 D D导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互叠加，故磁性增强叠加，故磁性增强 D D影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素看看中考看看中考（20112011年年 湖北恩施卷）在研究电磁铁时，小华连接湖北恩施卷）在研究电磁铁时，小华连接了如图所示的电路。若闭合开关，将滑动变阻器的滑了如图所示的电路。若闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动，可能出现的情况是（片向左移动，可能出现的情况是（ ） A A电磁铁电磁铁A A端为端为S S极极 B B电磁铁的磁性减弱电磁铁的磁性减弱 C C小磁针小磁针S S极指向上方极指向上方 DD小磁针小磁针N N极指向极指向B B端端B影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素（20132013日照）小明在日照）小明在“探究通电螺线管外部磁场的方探究通电螺线管外部磁场的方向向”实验中，设计的部分电路如图乙所示，请根据要求实验中，设计的部分电路如图乙所示，请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。要求：要求：小磁针的指向满足如图所示的方向；小磁针的指向满足如图所示的方向； 滑动变阻器滑动变阻器的滑片向的滑片向A A段移动后，通电螺线管的磁性减弱；原有段移动后，通电螺线管的磁性减弱；原有导线不得更改。导线不得更改。SN影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素看看中考看看中考（20112011年中考年中考 广东茂名卷）如图所示是小明探究广东茂名卷）如图所示是小明探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列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（措施中能使电磁铁磁性增强的是（ ） A A滑片滑片P P向右移动，其他条件不变向右移动，其他条件不变 B B滑片滑片P P向左移动，其他条件不变向左移动，其他条件不变C C开关开关S S由由1 1扳到扳到2 2，其他条件不变，其他条件不变 DD电源的正负极对调，其他条件不变电源的正负极对调，其他条件不变B CB C影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素（20112011枣庄）如图所示是小明研究枣庄）如图所示是小明研究“影响电影响电磁铁磁性强弱因素磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针针式刻度板组成。通过观察指针B B偏转角度的偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体定一物体A A，当用导线，当用导线a a与接线柱与接线柱2 2相连，闭合相连，闭合开关后，指针不发生偏转。开关后，指针不发生偏转。（1 1）用笔画线代替导线将实物图连接完整；）用笔画线代替导线将实物图连接完整；（2 2）指针下方的物体）指针下方的物体A A应由应由_材料制成；材料制成； A A铜；铜；B B铁；铁；C C铝；铝；D D塑料。塑料。（3 3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 _极；极；（4 4）实验发现：当滑动变阻器的滑片）实验发现：当滑动变阻器的滑片P P向向 _滑动时（填滑动时（填“左左”或或“右右”），指针），指针B B偏转的角度将会偏转的角度将会 _（填（填“变大变大”或或“变小变小”）；）；保持滑片保持滑片P P的位置不变，当导线的位置不变，当导线a a由接线柱由接线柱2 2改为与接线柱改为与接线柱l l相连，闭合相连，闭合开关后，可发现指针开关后，可发现指针B B偏转的角度将会偏转的角度将会_（填（填“变大变大”或或“变变”）；）；（5 5）经过对电磁铁的研究，可得出的结论是：当线圈匝数一定时，通过）经过对电磁铁的研究，可得出的结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性电磁铁的电流越大，电磁铁磁性_越强；当通过电磁铁的电流一定越强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越时，电磁铁线圈的匝数越 _，磁性越，磁性越_。看看中考看看中考B BN左左变大变大变大变大越强越强多多强强S1、电磁继电器的结构及各部件作用、电磁继电器的结构及各部件作用ACBS电磁铁电磁铁衔铁衔铁静触点静触点 弹弹 簧簧构造构造主要部分的作用：主要部分的作用：电电 磁磁 铁：铁：衔衔 铁：铁：弹弹 簧：簧：触触 点：点：1、电磁继电器的结构及部件作用、电磁继电器的结构及部件作用动触点动触点ACB通电时产生磁性，吸下衔铁通电时产生磁性，吸下衔铁和动触点连在一起，带动动触点上下运动和动触点连在一起，带动动触点上下运动电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁相当于被控制电路的开关相当于被控制电路的开关电路组成低低压压控控制制电电路路高高压压工工作作电电路路 电磁继电器工作时，电路分为哪两部分？电磁继电器工作时，电路分为哪两部分？控制电路包括控制电路包括 、 、 。工作电路包括工作电路包括 、 、 。（高压）电源（高压）电源触点触点用电器用电器（低压）电源（低压）电源开关开关电磁铁电磁铁工作过程动画 当开关当开关S1闭合时，电磁铁通电产闭合时，电磁铁通电产生生 ，将，将_吸下吸下,开关开关S的触点的触点_，工作电路中有工作电路中有_通过，电动机便转动起来。通过，电动机便转动起来。电流电流接通接通衔铁衔铁磁性磁性控控制制电电路路工工作作电电路路电磁继电器的作用和实质电磁继电器的作用及实质：电磁继电器的作用及实质：1、用控制、用控制 电压电压 电流电路通断的办法，电流电路通断的办法， 来间接控制来间接控制 电压电压 电流电路的通断。电流电路的通断。2 2、电磁继电器的实质就是一种利用电磁继电器的实质就是一种利用 来来 控制工作电路通断的控制工作电路通断的开关开关。低低弱弱高高强强电磁铁电磁铁讨论：水位自动报警器的工作原理水位自动报警装置是怎样连接并工作的？水位自动报警装置是怎样连接并工作的？S要求要求：红灯红灯绿灯绿灯AB3、若在水位不正常时要提醒工作人员，最好再、若在水位不正常时要提醒工作人员，最好再安装一个电铃，电铃应该接在什么地方呢？安装一个电铃，电铃应该接在什么地方呢？1、水位未达到金属块、水位未达到金属块A时，绿灯亮；时，绿灯亮；2、水位达到金属块、水位达到金属块A时，红灯亮。时，红灯亮。演示工作过程S红灯红灯绿灯绿灯AB工作原理：工作原理：水位没有到达金属块水位没有到达金属块A时时,电磁电磁铁不通电无磁性铁不通电无磁性,绿灯亮绿灯亮,显示水位正常。显示水位正常。当水位到达金属块当水位到达金属块A时，电磁铁通电有磁时，电磁铁通电有磁性，将衔片吸下来，红灯亮性，将衔片吸下来，红灯亮,表示水位不表示水位不正常。正常。试试看：试试看：叙述温度自动报警器的工作过程叙述温度自动报警器的工作过程 如图是一种温度自如图是一种温度自动报警器的原理图动报警器的原理图. .制作制作水银水银温度计时温度计时插入一段金属丝插入一段金属丝, ,当当温度达到金属丝下温度达到金属丝下端所指的温度时端所指的温度时, ,电电铃就响起来铃就响起来, ,发出报发出报警信号警信号. .说说它是怎说说它是怎样工作的。样工作的。总结：电磁继电器的应用电铃电铃温度自动报警器温度自动报警器图中是为某温室大棚设计的图中是为某温室大棚设计的温度自动报警器，当室内温温度自动报警器，当室内温度超过限度时，监测室的信度超过限度时，监测室的信号电铃就发出报警铃声号电铃就发出报警铃声电源电源电铃电铃温度自动报警器温度自动报警器图中是为某温室大棚设计的图中是为某温室大棚设计的温度自动报警器，当室内温温度自动报警器，当室内温度超过限度时，监测室的信度超过限度时，监测室的信号电铃就发出报警铃声号电铃就发出报警铃声电源电源防盗自动报警装置防盗自动报警装置王强同学为某仓库设计了一种防盗报警王强同学为某仓库设计了一种防盗报警器，安在仓库的门口的地上，报警灯安器，安在仓库的门口的地上，报警灯安在值班室内，请你说出其工作原理。在值班室内，请你说出其工作原理。踏板踏板防盗自动报警装置防盗自动报警装置王强同学为某仓库设计了一种防盗报警王强同学为某仓库设计了一种防盗报警器，安在仓库的门口的地上，报警灯安器，安在仓库的门口的地上，报警灯安在值班室内，请你说出其工作原理。在值班室内，请你说出其工作原理。踏板踏板3、电磁继电器有哪些应用 （1） 用低电压、弱电流控制用低电压、弱电流控制高电压、强电流。高电压、强电流。 （2） 实现自动控制实现自动控制 （3） 实现远距离控制实现远距离控制想想做做 1 1、电磁继电器的结构如右图所示，、电磁继电器的结构如右图所示，其中其中A A是是 ,B,B是是 ，C C是是 。它利用它利用 对衔铁的吸放，代替开关去对衔铁的吸放，代替开关去控制电路的通断。控制电路的通断。电磁铁电磁铁触点触点衔铁衔铁电磁铁电磁铁ACB3.3.电磁继电器用低电压、弱电流的通断，来电磁继电器用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流的通断，其主要优间接控制高电压、强电流的通断，其主要优点是点是 ( )( )BA.A.节约用电节约用电B.B.安全用电安全用电C.C.保护用电器保护用电器 D.D.操作简单操作简单4 4如图是某同学在研究性学习活动中为某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仓库设计的一种防盗报警器, ,其踏板放在仓其踏板放在仓库的门口库的门口, ,电铃和灯泡放在值班室内电铃和灯泡放在值班室内. .观察观察电路可知电路可知, ,这个报警器的工作原理是这个报警器的工作原理是: :有人有人踩踏板时灯踩踏板时灯 、铃、铃 ；无人踩蹋板；无人踩蹋板时灯时灯 、铃、铃 . .不亮不亮响响亮亮不响不响5 5、电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道、电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其中应用之一。如图所示为模拟电路，路灯自动控制就是其中应用之一。如图所示为模拟电路，其中其中A A为电磁铁，为电磁铁，B B为照明电路，为照明电路，C C为路灯，为路灯，D D为光敏电阻为光敏电阻（白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性较强；夜晚光（白天光照强时，电阻变小，电磁铁磁性较强；夜晚光照弱时，电阻变大，电磁铁几乎无磁性），请你将电路照弱时，电阻变大，电磁铁几乎无磁性），请你将电路连接完整，达到白天灯熄，夜晚灯亮的效果。（连线时连接完整，达到白天灯熄，夜晚灯亮的效果。（连线时导线不能交叉）导线不能交叉）零线零线火线火线BCAD光敏电阻光敏电阻讨论：讨论：6 6、如图，画出利用电磁继电器控制两只指示灯的、如图，画出利用电磁继电器控制两只指示灯的电路，要求：闭合开关电路，要求：闭合开关S S时，红灯亮；断开时，红灯亮；断开S S时，绿时，绿灯亮。灯亮。讨论：讨论：自学指导二：自学指导二： 请同学们带着以下问题自学教材第请同学们带着以下问题自学教材第7777页页7878页页“扬声器是怎么发声的扬声器是怎么发声的”内容，弄明白下列问内容，弄明白下列问题：题：1 1、扬声器的主要构造、扬声器的主要构造2 2、扬声器是怎样工作的？、扬声器是怎样工作的？扬声器动画认真观察扬声器的结构和工作过程，回答问题：认真观察扬声器的结构和工作过程，回答问题：认真观察扬声器的结构和工作过程，回答问题：认真观察扬声器的结构和工作过程，回答问题：扬声器的工扬声器的工作原理作原理 当线圈中通过图中所示的当线圈中通过图中所示的电流时，线圈受到磁铁的吸引电流时，线圈受到磁铁的吸引向左运动；向左运动； 当线圈中通过当线圈中通过相反方向相反方向的的电流时，线圈受到磁铁的排斥电流时，线圈受到磁铁的排斥向向 运动，线圈不断回运动，线圈不断回 ，带动纸盆也来回带动纸盆也来回 ，扬声器，扬声器就发出声音。就发出声音。右右 如图所示的扬声器，线圈中如图所示的扬声器，线圈中通过的是方向不断通过的是方向不断 的的交变交变电流；电流；变化变化振动振动振动振动扬声器的构造扬声器的构造1 1、扬声器是把、扬声器是把 信号转换成信号转换成 信号的一种装置信号的一种装置. .2 2、扬声器主要由固定的、扬声器主要由固定的 、 和和 构成构成. . 电电声声永久磁体永久磁体线圈线圈锥形纸盆锥形纸盆3 3、扬声器的线圈与永磁体在工作时，用到了磁、扬声器的线圈与永磁体在工作时，用到了磁极间的相互作用规律，这一规律的内容是：极间的相互作用规律，这一规律的内容是： 、同名磁极相排斥同名磁极相排斥 异名磁极相吸引。异名磁极相吸引。4 4、扬声器是靠、扬声器是靠 的振动发出声音的。的振动发出声音的。 锥形纸盆锥形纸盆5 5、扬声器在工作时，是将、扬声器在工作时，是将 能转化为能转化为 能。能。电电动动 2 2、电磁继电器的电磁铁连接在、电磁继电器的电磁铁连接在 电路电路中，它的动触点、静触点连接在中，它的动触点、静触点连接在 电路电路中。衔铁与动触点之间的硬棒应该是中。衔铁与动触点之间的硬棒应该是 （填（填“导体导体”或或“绝缘体绝缘体”），它与衔铁、），它与衔铁、动触点一起组成一支杠杆，弹簧始终处于动触点一起组成一支杠杆，弹簧始终处于 状态（填状态（填“拉伸拉伸”或或“压缩压缩”）。）。控制控制工作工作绝缘体绝缘体拉伸拉伸 3 3、电磁继电器和扬声器的共同点是：它、电磁继电器和扬声器的共同点是：它们的主要部件都是们的主要部件都是 。电磁铁电磁铁