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第3节 电磁铁 电磁继电器
第二十章 电与磁
电磁铁
1
1. 定义：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。
2. 构成：内部插入铁芯的通电螺线管。
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，铁是软磁性材料，符合这样的要求。
4. 应用：电磁起重机、磁浮列车、电铃、电磁继电器等。
不能用钢，钢是硬磁性材料，被磁化后磁性能长期保持。
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
例 1
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。
答案：D







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。
N
知识点
电磁铁的磁性
2
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，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。
知2－讲
感悟新知
(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。
例2
(1)下表是小明的实验记录，根据表中数据回答问题：
线圈匝数 100匝 50匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.6 1.2 1.5 0.8 1.0 1.5
吸引大头针的数量/枚 7 11 14 5 8 10
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。
3
6
电流的大小
电磁铁吸引大头针的数量
2-1.[中考· 海南] 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5所示。
(1)如图甲， 闭合开关，电磁铁A 的钉尖是______(填“N”或“S”)极；将滑动变阻器的滑片P 向右移动，能吸引______( 填“更多”“不变”或“更少”)的大头针。
S
更少
(2)如图乙，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
时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁
(3) 电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：______。
性越强
电铃
电磁继电器
3
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。
知3－讲
感悟新知
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。
例 3
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。
接通
断开
弹簧拉起
3-1.[中考· 成都] 为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器， 如图8 是启动或停止空调压缩机的电路示意图。
电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的______(填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性______，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。
开关
减弱
电磁铁 电磁继电器
电磁起重器等
电磁铁
电磁继电器
应用
组成
通电螺线
管铁芯
必做: 请完成教材课后习题
课后作业
作业1

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