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第 3节　电磁铁　电磁继电器
课程标准
课程标准(2022年版) 本节要点
了解电磁铁在生产生活中的应用． 1.能描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理. 2.能通过实验得出电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关. 3.能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用.
电磁铁
如图所示，把一根导线绕成螺线管，再给螺线管内插入铁芯，当有电流通过它时，它也可以像永久磁体那样工作．这种磁体，在有电流通过时有(选填“有”或“没有”)磁性，没有电流通过时没有(选填“有”或“没有”)磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁．电磁铁的工作原理是电流的磁效应．
小结
1．内部插有铁芯的螺线管叫做电磁铁，它是利用电流的磁效应工作的．
2．说明：(1)铁芯磁化后对螺线管起加强磁性的作用；(2)铁芯必须由软铁制成(保证断电后磁性会消失)．
电磁铁的磁性
1．演示实验1：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
实验中，通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这里运用了转换法．
实验目的 实验电路
(1)探究电磁铁磁性的有无 ①操作：按右图连接电路，分别闭合、断开开关，观察现象. ②现象：通电时，电磁铁吸引(选填“吸引”或“不吸引”)大头针(图甲)；断电时，电磁铁不吸引(选填“吸引”或“不吸引”)大头针(图乙). ③结论：电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性．
(2)探究电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系 ①操作：按右图连接电路，调整滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流大小，观察现象. ②现象：电流较小时，电磁铁吸引大头针的数量较少(图甲)；电流较大时，电磁铁吸引大头针的数量较多(图乙). ③结论：线圈匝数相同时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强．
续表
(3)探究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系 ①操作：按右图连接电路，闭合开关，观察现象. ②现象：电流大小相等时，电磁铁线圈匝数越多，吸引大头针的数量越多(电磁铁甲)；电磁铁线圈匝数越少，吸引大头针的数量越少(电磁铁乙). ③实验结论：电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强．
(4)小组讨论：如何设计实验探究电磁铁的磁性强弱跟铁芯大小的关系？答：使电路中的电流、线圈匝数保持一定，换用大小不同的铁芯插入螺线管中，观察电磁铁吸引大头针数量的多少并进行比较.
小结
1．影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流大小、线圈匝数、铁芯的大小．
2．电磁铁的优点：(1)电磁铁的磁性有无可以通过电流的通、断来控制．
(2)电磁铁磁极的极性可以通过改变电流方向来控制．
(3)电磁铁的磁性强弱可以通过改变通入电磁铁的电流大小和线圈匝数来控制．
2．电磁铁的应用：电磁起重机、电铃、磁悬浮列车和电磁继电器等．
3.如图所示，小华在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，使用两个由相同的大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，下列说法中正确的是(　B　)
A．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片向右滑动
B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C．电磁铁B的磁性较强，所以通过它的电流较大
D．若将两个电磁铁的上部靠近，它们会相互吸引
小结
　　在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，通过电磁铁吸引大头针(回形针等)的数量反映磁性的强弱，并通过安培定则判断电磁铁两端的磁极．要使电磁铁的磁性增强，可增大电流；电流相同时，匝数越多，磁性越强．
4.某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素．他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示．
(1)如图甲所示，闭合开关，电磁铁A的钉尖是S(选填“N”或“S”)极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引更少(选填“更多”“不变”或“更少”)的大头针．
(2)如图乙所示，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强．
(3)电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：电铃．
电磁继电器
1．电磁继电器结构：如图所示，由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成．
　　　
2．工作原理：电磁铁通电时，具有磁性，吸引衔铁，使动触点和下触点接触，工作电路闭合；电磁铁断电时，失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路．
3．作用：利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流的电路，从而实现远距离操纵和自动控制，其本质就是利用电流的磁效应原理工作的开关．
4.某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达B(选填“A”或“B”)处时，红(选填“绿”或“红”)灯发光报警，此时电磁铁的上端是N(选填“N”或“S”)极．
5.粮仓为了防止谷物缓慢氧化积聚热量过多而发生火灾，用带金属丝的水银温度计和电磁继电器安装成自动报警器，如图所示，正常情况下绿灯亮，当仓内温度升高时红灯亮，同时电铃响，以此来报警．请按上述要求把各元件连成电路．

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