初中物理人教版九年级全册第3节 电磁铁 电磁继电器图文课件ppt

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电磁铁电磁铁的磁性电磁继电器
1. 磁体与磁性(1)磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。(2)磁体：具有磁性的物体。
3. 工作原理：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磁场将大大增强的原理来工作的。(1)通电螺线管中插入铁芯磁性增强的原因：螺线管通电后具有磁性，这时内部的铁芯被磁化，两个磁场叠加，使磁性比原来螺线管的磁性强。(2)电磁铁的铁芯一般用铁来做，因为电磁铁在实际应用中，通常情况下要求得失磁性自由，铁是软磁体，正符合这样的要求。
不能用钢，钢是硬磁性材料，被磁化后磁性能长期保持。
4. 应用：电磁起重机、磁浮列车、电铃、电磁继电器等。
知识链接：电磁铁的出现：
通电螺线管中插入铁芯后， 磁性大大增强， 其原因是( )A. 铁芯本身具有磁性B. 插入铁芯，使电流增大了C. 插入铁芯，相当于增加了线圈的匝数D. 螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性的共同作用
解题秘方：本题考查的是电磁铁磁性强弱的问题。由电磁铁的构成深入分析其磁性增强的原因。
解析：通电螺线管周围存在磁场，当铁芯插入其中后，铁芯被磁化，又形成一个磁场，两个磁场相互叠加，使磁性增强。
方法技巧：核心要素分析法。由定义可知，电磁铁的构成最主要的是在线圈中插入了铁芯，而铁芯是磁性材料，通电螺线管具有磁性，能将铁芯磁化，由此进一步分析。
1-1.[ 中考·安徽] 小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图1 所示，铁钉的尖端为______(填“N”或“S”)极。
1. 探究电磁铁磁性强弱的影响因素(1)实验方法①实验探究中通过电磁铁吸引大头针数目(或小铁钉等)的多少，来比较电磁铁磁性的强弱。这种方法为转换法。②影响电磁铁磁性强弱的因素有多个，在探究磁性强弱与其中一个因素的关系时，运用了控制变量法。
(2)实验设计①在探究磁性强弱与线圈匝数的关系时，要保证电流相等，所采用的实用且容易操作的办法是将两个线圈串联；②在探究磁性强弱与电流大小的关系时，采用只观察一个线圈，用滑动变阻器改变电流的办法。实际操作也非常简单。
(3)实验结论：线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
2. 对实验结论的相关研究(1)分析电磁铁的特点，可参照通电螺线管的特点来分析。(2)实验结论的应用：增强电磁铁磁性强弱的常用方法：①增大线圈中的电流；②增加线圈的匝数。(3)拓展：电磁铁的磁性强弱实质上与多种因素有关。
实验操作图解：●通过串联探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，如图2 所示。
●探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时，可采用如图3所示的操作。
小明用如图4 所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关。
(1)下表是小明的实验记录，根据表中数据回答问题：
①通过比较第______和第______两次实验可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。②电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还跟___________有关。
(2)实验中，小明通过观察__________________________来判断电磁铁磁性的强弱。
电磁铁吸引大头针的数量
解题秘方：由控制变量法的设计要求指导分析。
解析：题中，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，则对比组中线圈匝数应不同(故应从线圈为100 匝和50 匝的实验中各选一组)，而电流大小应相同(线圈为100 匝和50 匝的实验中，第3 次和第6 次实验中电流大小相同，均为1.5 A)，可见，第3 和第6 两次实验满足要求。
方法规律：由实验数据归纳结论：由线圈匝数相同、电流不同的几次实验数据归纳电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；由电流大小相同、线圈匝数不同的几次实验数据归纳电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
2-1.冬冬将漆包线(表面涂有绝缘漆的铜线)绕在两个完全相同的铁钉上，制成了简易电磁铁甲和乙，按如图5 连接好电路，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，请你结合该实验中的具体情况，完成下面的内容：
(1)实验中他是通过_____________________来判定电磁铁磁性强弱的；(2)滑片P 向B 端移动时，甲的磁性将______(填“ 变强”“变弱”或“不变”)；(3)流过电磁铁甲的电流______( 填“ 大于”“ 小于”或“等于”)流过电磁铁乙的电流， 电磁铁甲、乙磁性强弱不同的原因是_____________。
1. 结构：电磁铁、衔铁、弹簧和触点。2. 制作原理：利用电流的磁效应工作。3. 实质：电磁继电器实质上相当于工作电路的开关。
4. 作用(1)利用低电压、弱电流电路来控制高电压、强电流电路，以保证工作人员的安全。(2)实现各种自动控制：远距离自动控制、光自动控制、温度自动控制等。5. 工作原理表述：通常控制电路和工作电路分别表述。
结构图解:电磁继电器的结构如图6 所示：
如图7 所示的是恒温箱的简易电路图。
其工作原理是接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到金属丝A所指的温度时，控制电路______，衔铁被吸下，工作电路断开，电热丝停止加热。当箱内温度低于金属丝A所指的温度时，控制电路______，衔铁被___________，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定。
解题秘方：电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；当电磁铁无磁性时，衔铁在弹簧的作用下被拉起。其实质相当于工作电路中的开关。
解析：如图，接通工作电路后加热，箱内温度升高，当温度计的水银柱上升到与金属丝A 接触时，由于水银是导体，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，则工作电路断开，电热丝停止加热，当温度低于A 所指的温度时，控制电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁被弹簧拉起。工作电路再次工作。
3-1. 如图8 所示是一自动控制电路，开关S 闭合后，光电传感器上发射的红外线照射到接收器后，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，电磁铁磁性________，衔铁被_________，工作电路接通，灯泡发光。
1. 电磁铁的构成：内部插入铁芯的螺线管。2. 电磁铁的工作原理：电流的磁效应。3. 电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断来控制。4. 电磁铁的磁性强弱可以通过线圈中电流大小和线圈 匝数来控制。5. 电磁铁的磁极方向可以通过线圈中电流方向来控制。