九级物理全册 第二十章 第3节电磁铁 电磁继电器习题课件 （新）新人教.ppt

第3节电磁铁电磁继电器【新【新课导课导思】思】在在废废旧旧钢铁钢铁回收站和回收站和炼钢车间炼钢车间常常利用常常利用电电磁起重机。磁起重机。铁铁片、片、铁丝铁丝、废铁废铁等等铁铁料料,不装箱不打包利用不装箱不打包利用电电磁起重磁起重机就能很方便地收集和搬运。机就能很方便地收集和搬运。电电磁起重机的工作原理磁起重机的工作原理是怎是怎样样的呢的呢?【目【目标导标导学】学】1.1.能描述能描述电电磁磁铁铁,说说明明电电磁磁铁铁的特点和工作原理。的特点和工作原理。2.2.能通能通过实验过实验得出得出电电磁磁铁铁磁性磁性强强弱与哪些因素有关。弱与哪些因素有关。3.3.能能说说明明电电磁磁继电继电器的器的结结构及其工作原理构及其工作原理,了解了解电电磁磁继继电电器在生器在生产产、生活中的、生活中的应应用。用。【自主【自主预习预习】1.1.电电磁磁铁铁:(1)(1)结结构构:_:_和和_。(2)(2)特点特点:有有电电流通流通过时过时有有_,_,没有没有电电流通流通过时过时失去失去_。螺螺线线管管铁铁芯芯磁性磁性磁性磁性(3)(3)影响影响电电磁磁铁铁磁性磁性强强弱的因素弱的因素:匝数一定匝数一定时时,_,_越大越大,磁性越磁性越强强。电电流一定流一定时时,外形相同的螺外形相同的螺线线管管,_,_越多越多,磁性越磁性越强强。(4)(4)应应用用:_:_、_、_、电铃电铃、电电磁磁继电继电器、磁浮列器、磁浮列车车等。等。电电流流匝数匝数电电磁起重机磁起重机电动电动机机发电发电机机2.2.电电磁磁继电继电器器:(1)(1)结结构构:_:_、_、弹弹簧、触点等。簧、触点等。(2)(2)工作工作电电路构成路构成:_:_电电路和路和_电电路。路。(3)(3)实质实质:利用利用_来控制工作来控制工作电电路的一种开关。路的一种开关。(4)(4)作用作用:利用利用_电电路的通断来路的通断来间间接地控接地控制制_电电路的通断。路的通断。电电磁磁铁铁衔铁衔铁低低压压控制控制高高压压工作工作电电磁磁铁铁低低电压电压、弱、弱电电流流高高电压电压、强强电电流流知知识识点一点一 电电磁磁铁铁1.1.提出提出问题问题:电电磁磁铁铁磁性的磁性的强强弱与哪些因素有关呢弱与哪些因素有关呢?2.2.猜想与假猜想与假设设:_:_。提示提示:可能与线圈中的电流大小和线圈的可能与线圈中的电流大小和线圈的匝数有关匝数有关(或其他猜想或其他猜想)3.3.设计设计与与进进行行实验实验(1)(1)把滑把滑动变动变阻器、阻器、电电流表和一定匝数的流表和一定匝数的线线圈圈(内部有内部有铁铁钉钉)串串联联起来起来,通通过过开关接到开关接到电电源上。源上。(2)(2)调调整整变变阻器的滑片阻器的滑片,改改变电变电路中的路中的电电流流,观观察通入察通入0.6A0.6A、1.0A1.0A和和1.2A1.2A的的电电流流时时,电电磁磁铁铁吸引曲吸引曲别针别针的数目。的数目。(3)(3)改改换换不同匝数的螺不同匝数的螺线线管管,调调整整变变阻器的滑片阻器的滑片,观观察通入察通入0.6A0.6A、1.0A1.0A和和1.2A1.2A的的电电流流时时,电电磁磁铁铁吸引曲吸引曲别针别针的数目。的数目。4.4.实验实验数据及分析数据及分析:序号序号 电电流表示数流表示数I/AI/A 线线圈匝数圈匝数/匝匝 吸引曲吸引曲别针别针个数个数1 10.60.650502 22 21.01.050503 33 31.21.250504 44 40.60.61001004 45 51.01.01001005 56 61.21.21001008 8分析分析实验实验数据数据,你可得出的你可得出的实验结论实验结论:(1)(1)分析分析1 1、2 2、3(3(或或4 4、5 5、6)6)组组数据可得出数据可得出结论结论:_:_。(2)(2)分析分析1 1、4(4(或或2 2、5 5或或3 3、6)6)组组数据可得出数据可得出结论结论:_:_。提示提示:(1)(1)分析分析1 1、2 2、3(3(或或4 4、5 5、6)6)组数据可知组数据可知,线圈的线圈的匝数相同匝数相同,通过线圈中的电流越大时通过线圈中的电流越大时,电磁铁吸引的曲电磁铁吸引的曲别针个数越多别针个数越多,说明电磁铁的磁性越强说明电磁铁的磁性越强,故可得出结论故可得出结论:线圈匝数一定时线圈匝数一定时,通过线圈的电流越大通过线圈的电流越大,电磁铁的磁性电磁铁的磁性越强。越强。(2)(2)分析分析1 1、4(4(或或2 2、5 5或或3 3、6)6)组数据可知组数据可知,电流电流大小相同大小相同,线圈的匝数越多线圈的匝数越多,电磁铁吸引的曲别针个数电磁铁吸引的曲别针个数越多越多,说明电磁铁的磁性越强说明电磁铁的磁性越强,故可得出结论故可得出结论:通过线圈通过线圈的电流一定时的电流一定时,线圈的匝数越多线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。电磁铁的磁性越强。参考答案参考答案:(1)(1)线圈匝数一定时线圈匝数一定时,通过线圈的电流越大通过线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强电磁铁的磁性越强(2)(2)通过线圈的电流一定时通过线圈的电流一定时,线圈的匝数越多线圈的匝数越多,电磁铁的电磁铁的磁性越强磁性越强5.5.交流与交流与讨论讨论(1)(1)实验实验中是如何判断中是如何判断电电磁磁铁铁磁性磁性强强弱的弱的?这这是利用了哪是利用了哪种物理学研究方法种物理学研究方法?实验实验中中还还利用了哪种研究方法利用了哪种研究方法?参考答案参考答案:观察电磁铁吸引曲别针的个数转换法控观察电磁铁吸引曲别针的个数转换法控制变量法制变量法(2)(2)实验实验中滑中滑动变动变阻器的作用是什么阻器的作用是什么?提示提示:在电路中在电路中,闭合开关前闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片移要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处到阻值最大处,起到保护电路的作用。在探究匝数一定起到保护电路的作用。在探究匝数一定,磁性强弱与电流大小的关系时磁性强弱与电流大小的关系时,利用滑动变阻器来改变利用滑动变阻器来改变电路中的电流。电路中的电流。参考答案参考答案:保护电路保护电路,改变电路中的电流改变电路中的电流(3)(3)探究探究电电磁磁铁铁的磁性的磁性强强弱与弱与线线圈匝数的关系圈匝数的关系时时,还还可怎可怎样设计电样设计电路控制路控制电电流相等流相等?提示提示:串联电路中各处的电流都相等串联电路中各处的电流都相等,故将不同匝数的电故将不同匝数的电磁铁串联接在同一电路中磁铁串联接在同一电路中,可控制电流相等。可控制电流相等。参考答案参考答案:在同一电路中在同一电路中,将不同匝数的电磁铁串联将不同匝数的电磁铁串联【示范【示范题题1 1】(2017(2017金金华华中考中考)在探究影响在探究影响电电磁磁铁铁磁性磁性强强弱的因素弱的因素时时,小科小科设计设计了如了如图图所示的所示的电电路路,下列相关下列相关说说法不正确的是法不正确的是()A.)A.电电磁磁铁铁A A、B B上方都是上方都是S S极极B.B.通通过电过电磁磁铁铁A A和和B B的的电电流相等流相等C.C.电电磁磁铁铁A A的磁性的磁性强强于于电电磁磁铁铁B B的磁性的磁性D.D.向右移向右移动动滑片滑片P,P,电电磁磁铁铁A A、B B磁性都减弱磁性都减弱【精讲精析】【精讲精析】由安培定则可知由安培定则可知,电磁铁电磁铁A A的上方为的上方为N N极极,B,B的上方为的上方为S S极极,故故A A错误错误;由题图可知由题图可知,电磁铁电磁铁A A和和B B串联接串联接入电路中入电路中,所以电流相等所以电流相等,故故B B正确正确;电磁铁电磁铁A A和和B B的电流的电流相同相同,由题图可知由题图可知A A的线圈匝数多于的线圈匝数多于B B的线圈匝数的线圈匝数,A,A的磁的磁性强于性强于B B的磁性的磁性,故故C C正确正确;向右移动滑片向右移动滑片P,P,滑动变阻器滑动变阻器接入电路的电阻变大接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知根据欧姆定律可知,电流减小电流减小,电电磁铁磁铁A A、B B磁性都减弱磁性都减弱,故故D D正确。故选正确。故选A A。答案答案:A A【微点【微点拨拨】(1)(1)线线圈匝数不圈匝数不变时变时,电电流流变变化化,磁性磁性强强弱弱变变化化,电电流越大流越大,电电磁磁铁铁磁性越磁性越强强。(2)(2)电电流大小不流大小不变时变时,根据根据线线圈匝数多少判断磁性圈匝数多少判断磁性强强弱弱,线线圈匝数越多圈匝数越多,电电磁磁铁铁磁性越磁性越强强。【知【知识识拓展】拓展】电电磁磁铁铁的的铁铁芯用芯用软铁软铁而不能用而不能用钢钢制成的制成的原因原因电电磁磁铁铁要求其磁性随着通入要求其磁性随着通入电电流的大小而流的大小而发发生明生明显变显变化化,而且而且还还要求可以通要求可以通过电过电流的通断来控制磁性的有无。流的通断来控制磁性的有无。软铁软铁容易被磁化容易被磁化,磁性也很容易消失磁性也很容易消失,而而钢钢具有具有长长期保持期保持磁性的性磁性的性质质,钢钢被磁化后磁性不消失而成被磁化后磁性不消失而成为为永磁体。所永磁体。所以以电电磁磁铁铁的的铁铁芯用芯用软铁软铁而不用而不用钢钢制成。制成。知知识识点二点二 电电磁磁继电继电器器电电磁磁继电继电器的构造如器的构造如图图所示所示,结结合合图图形思考以下形思考以下问题问题:1.1.根据根据电电磁磁铁铁特点和特点和电电磁磁继电继电器工作器工作电电路路,分析工作分析工作过过程程:在在D D、E E间间加上加上较较低的低的电压时电压时,电电磁磁铁铁有有_,_,衔铁衔铁被被_,_,_两个接两个接线线柱所柱所连连的触点接通的触点接通,从而使与从而使与_两接两接线线柱相柱相连连的工作的工作电电路工作路工作;当当D D、E E间间无无电压时电压时,电电磁磁铁铁无磁性无磁性,衔铁衔铁在在弹弹簧的作用下上升簧的作用下上升,使使_两个接两个接线线柱所柱所连连的触点接通的触点接通,从而使与从而使与_两接两接线线柱相柱相连连的工的工作作电电路工作。路工作。提示提示:当在当在D D、E E间加上较低的电压时间加上较低的电压时,螺线管内有电流螺线管内有电流通过通过,电磁铁有磁性电磁铁有磁性,此时衔铁在电磁铁的吸引下被吸此时衔铁在电磁铁的吸引下被吸下下,使使B B、C C两个接线柱所连的触点接通两个接线柱所连的触点接通,从而使与从而使与B B、C C两接线柱相连的工作电路工作两接线柱相连的工作电路工作;当当D D、E E间无电压时间无电压时,电电磁铁无磁性磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下上升衔铁在弹簧的作用下上升,使使A A、B B两个接两个接线柱所连的触点接通线柱所连的触点接通,从而使与从而使与A A、B B两接线柱相连的工两接线柱相连的工作电路工作。作电路工作。参考答案参考答案:磁性吸下磁性吸下B B、C CB B、C CA A、B BA A、B B2.2.由以上分析可由以上分析可见见:电电磁磁继电继电器的器的实质实质就是利用就是利用_控控制工作制工作电电路通断的路通断的_。参考答案参考答案:电磁铁开关电磁铁开关3.3.交流与交流与讨论讨论电电磁磁继电继电器在器在应应用上有哪些用上有哪些优优点点?提示提示:(1)(1)利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断的通断,使人远离高压的危险。使人远离高压的危险。(2)(2)利用电磁继电器可利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境以使人远离高温、有毒等环境,实现远距离控制。实现远距离控制。(3)(3)在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件感的元件,利用这些元件操纵控制电路的通断利用这些元件操纵控制电路的通断,在一定在一定条件下可以实现自动控制。条件下可以实现自动控制。参考答案参考答案:(1)(1)利用低电压、弱电流控制高电压、强电利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路流的工作电路(2)(2)实现远距离控制实现远距离控制(3)(3)实现自动控实现自动控制制【示范【示范题题2 2】(2017(2017天水中考天水中考)如如图图所示所示,开关开关闭闭合合时时,电电磁磁铁铁上端上端为为N N极极,下端下端为为S S极极,在在图图中括号内中括号内标标出控制出控制电电路路电电源的正源的正负负极极,并将工作并将工作电电路路图连图连接完整。要求接完整。要求:开关开关闭闭合合时时,电动电动机机转转,小灯泡不亮小灯泡不亮;开关断开开关断开时时,小灯泡亮小灯泡亮,电动电动机不机不转转。【精讲精析】【精讲精析】本题考查安培定则的应用和电路的连接。本题考查安培定则的应用和电路的连接。电磁铁上端为电磁铁上端为N N极极,下端为下端为S S极极,根据安培定则可知根据安培定则可知,电流电流从螺线管的下端流入从螺线管的下端流入,上端流出上端流出,故电源的左端为正极故电源的左端为正极,右端为负极右端为负极;开关闭合时开关闭合时,电磁铁具有磁性电磁铁具有磁性,会吸引衔铁会吸引衔铁,使电动机的电路接通使电动机的电路接通;开关断开时开关断开时,衔铁在弹簧拉力的衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离作用下与电磁铁分离,使小灯泡的电路接通。使小灯泡的电路接通。答案答案:如图所示如图所示:【微点【微点拨拨】分析分析电电磁磁继电继电器的器的应应用用实实例例“三步曲三步曲”(1)(1)分析低分析低压压控制控制电电路中路中“开关开关”的的类类型型:人工控制式人工控制式(踩踩踏、开关等踏、开关等););液体控制式液体控制式(恒温箱中的温度恒温箱中的温度计计的水的水银银、水位自、水位自动报动报警器中的水警器中的水););红红外外线线控制式控制式;温控温控式式(热热敏敏电电阻等阻等););光控式光控式(光敏光敏电电阻阻)。(2)(2)分析低分析低压压控制控制电电路路:控制控制电电路接通或断开路接通或断开时时,电电磁磁铁铁磁性有或无磁性有或无;衔铁衔铁是被吸引是被吸引还还是被是被弹弹簧拉起。簧拉起。(3)(3)分析高分析高压压工作工作电电路路:与与衔铁衔铁固定在一起的固定在一起的动动触点与静触点与静触点是接通触点是接通还还是断开是断开;高高压压工作工作电电路的哪一部分接入路的哪一部分接入电电路路,哪些用哪些用电电器开始工作。器开始工作。【知【知识识拓展】拓展】1.1.电电磁磁继电继电器在生器在生产产、生活中的、生活中的应应用用:(1)(1)汽汽车领车领域域:比比较较常常见见的的继电继电器有器有:启启动电动动电动机的启机的启动动继电继电器、喇叭器、喇叭继电继电器、器、电动电动机或机或发电发电机断路机断路继电继电器、器、充充电电压电电压和和电电流流调节继电调节继电器、器、转变转变信号的信号的闪闪光光继电继电器、器、灯光亮度控制灯光亮度控制继电继电器以及空器以及空调调控制控制继电继电器、推拉器、推拉门门自自动动开开闭闭控制控制继电继电器、玻璃窗升降控制器、玻璃窗升降控制继电继电器。器。(2)(2)家用家用电电器器:空空调继电调继电器主要用于控制器主要用于控制压缩压缩机机电动电动机、机、风风扇扇电动电动机和冷却机和冷却泵电动泵电动机机,以以执执行相关的控制功能。行相关的控制功能。(3)(3)工工业业控制控制继电继电器器:主要的控制功能由通用交流主要的控制功能由通用交流继电继电器器完成。通常由按完成。通常由按钮钮或限位开关或限位开关驱动继电驱动继电器。器。继电继电器的器的触点可以控制触点可以控制电电磁磁阀阀、较较大的启大的启动电动电机以及指示灯。机以及指示灯。2.2.继电继电器的主要器的主要产产品技品技术术参数参数:(1)(1)额额定工作定工作电压电压:指指继电继电器正常工作器正常工作时线时线圈所需要的圈所需要的电电压压。根据。根据继电继电器的型号不同器的型号不同,可以是交流可以是交流电压电压,也可以是也可以是直流直流电压电压。(2)(2)直流直流电电阻阻:是指是指继电继电器中器中线线圈的直流圈的直流电电阻阻,可以通可以通过过万能表万能表测测量。量。(3)(3)吸合吸合电电流流:是指是指继电继电器能器能够产够产生吸合生吸合动动作的最小作的最小电电流。流。在正常使用在正常使用时时,给给定的定的电电流必流必须须略大于吸合略大于吸合电电流流,这样继这样继电电器才能器才能稳稳定地工作。而定地工作。而对对于于线线圈所加的工作圈所加的工作电压电压,一一般不要超般不要超过额过额定工作定工作电压电压的的1.51.5倍倍,否否则则会会产产生生较较大的大的电电流而把流而把线线圈圈烧烧毁毁。(4)(4)释释放放电电流流:是指是指继电继电器器产产生生释释放放动动作的最大作的最大电电流。当流。当继电继电器吸合状器吸合状态态的的电电流减小到一定程度流减小到一定程度时时,继电继电器就会器就会恢复到未通恢复到未通电电的的释释放状放状态态。这时这时的的电电流流远远小于吸合小于吸合电电流。流。(5)(5)触点切触点切换电压换电压和和电电流流:是指是指继电继电器允器允许许加加载载的的电压电压和和电电流。它决定了流。它决定了继电继电器能控制器能控制电压电压和和电电流的大小流的大小,使用使用时时不能超不能超过过此此值值,否否则则很容易很容易损损坏坏继电继电器的触点。器的触点。【教材【教材图图片片考点考点阐释阐释】命命题题点点 电电磁磁铁铁的磁性的磁性要使要使图图中的中的电电磁磁铁铁吸住的曲吸住的曲别针别针数量增加数量增加,可以采用的可以采用的办办法有法有:_;_:_;_。答案答案:增大线圈中的电流增多线圈的匝数增大线圈中的电流增多线圈的匝数命命题题点点 电电磁磁继电继电器的原理器的原理如如图图是一种温度自是一种温度自动报动报警器的原理警器的原理图图,制作制作_(_(选选填填“酒精酒精”“”“煤油煤油”或或“水水银银”)”)温度温度计时计时插入一段金属插入一段金属丝丝,当温度达到金属当温度达到金属丝丝下端所指的温度下端所指的温度时时,电电磁磁铁铁具有具有_,_,将将衔铁衔铁吸引吸引过过来来,使使电铃发电铃发出出报报警信号。若警信号。若电电磁磁铁铁左端左端为为N N极极,则则控制控制电电路中路中电电源的左端源的左端为为_极。极。答案答案:水银磁性负水银磁性负9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 9:35:47 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、他乡生白发，旧国见青山。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/252022/12/2525 December 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 9:35:47 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/252022/12/2525 December 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 9:35:47 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/252022/12/2525 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/25MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉