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第二十章 电与磁
人教版·九年级下册
20.3 电磁铁 电磁继电器
知识与技能
1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。
2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素。
3.了解电磁继电器的结构和工作原理。
教学重难点
1.影响电磁铁磁性强弱的因素。
2.电磁继电器的工作原理和电路连接。
永磁体
电磁铁
线圈
铁芯
演示电磁铁的工作
　　1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
　　2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
一、电磁铁
电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？
　　磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的形状、匝数有关。
二、电磁铁的磁性
问题
猜想
S
a
判断磁性强弱方法：
　　根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。
　　对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有什么样的关系？
　　（1）改变电路中的电流大小；
　　（2）改换不同匝数的螺线管。
设计实验
S
a
S
a
演示1
结论：
匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
现象：
现象：
　　
S
a
b
演示2
结论：
　　电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。
电磁起重机
电铃
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机示意图
三、电磁铁的应用
　　磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每小时500 km以上。
　　2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。
磁悬浮列车
三、电磁铁的应用
　　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？
电磁继电器
1．电磁继电器
　　电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2．电磁继电器的构造
四、电磁继电器
3．电磁继电器的工作原理
低压电源
低压控制电路
高压电源
高压工作电路
电磁继电器结构和工作原理动画
4.如图，用一根导线和一枚铁钉可以制作一根电磁铁，怎样可以使这个电磁铁的磁性较强。
解答：保持线圈匝数不变，增大电流可增强电磁铁磁性；或保持电流不变，增加线圈匝数也可增强电磁铁磁性；或同时增大电流，增加线圈匝数也可增强电磁铁磁性。
　　1．图中是一种水位自动报警器原理图。试说明它的工作原理。
　　2．图中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，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。
　　3．图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。
如图是直流电铃的原理图：衔铁B与弹性片A相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。
弄懂原理后，请你在右图所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。
解答：蜂鸣器连接如图所示。
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。
如图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？
解答：当闭合S1和S2，滑片P向左滑动时，左边电路中电流增大，电磁铁磁性会增强，右边电路中的巨磁电阻的阻值会减小，右边电路中电流增大，指示灯变亮。
课堂小结
电磁继电器
构造
原理
应用
当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。

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