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第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起科学家们的极大兴趣。把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到通电螺线管转动，并且最终停在南北方向，思考产生这个现象的原因。
任务一：认识电磁铁的结构
通过上节课学习，知道螺线管通电后会产生磁性，并且其他条件相同时，通电螺线管的磁性比单根通电导线更强。为了进一步增强磁性，可以在通电螺线管中插入一根铁芯，请大家思考：为什么插入铁芯可以增强磁性？
因为铁芯被磁化后，也能产生磁场，和通电螺线管的磁场叠加，增强磁性。
相比于永久磁体，电磁铁在使用过程中有什么优点？
任务一：认识电磁铁的结构
在螺线管中间插入铁芯，就制成了电磁铁。
电磁铁通电后有磁性，断电后磁性消失，可以通过通断电控制磁性的有无。
任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
思考：电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？
电磁铁的磁性强弱可能与电流大小与线圈匝数有关
为了探究猜想的因素，需要运用控制变量法进行实验，
那么如何判断电磁铁的磁性强弱呢？
任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
可以通过电磁铁吸引大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱。
通电螺线管外部的磁场和条形磁体类似。
请同学们使用螺线管、小磁针、铁屑等器材，探究通电螺线管周围的磁场分布。观察并记录小磁针的偏转情况，撒上铁屑观察磁场分布。
任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
分组实验
实验一：安装如图所示的装置，闭合开关，对比甲、乙电磁铁吸引大头针的数量。
实验二：闭合开关，观察乙电磁铁，向左移动滑片P，使电路中的电流变大，观察乙电磁铁吸引大头针的数量变化。
任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
演示实验
电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关。
任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素
任务三：认识电磁继电器的工作原理
阅读课本，列举电磁铁在生活中的应用。
电铃
电磁起重机
任务三：认识电磁继电器的工作原理
驱动巨大机器的电流可能达到几十安、几百安，控制强大电流的并不是一个小小按钮开关，而是由继电器控制。那么，什么是继电器呢？
电磁继电器是一种利用电磁铁控制工作电路通断的开关。电磁继电器结构如图所示，由电磁铁、衔铁、弹簧、触电组成。
任务三：认识电磁继电器的工作原理
了解电磁继电器的工作过程。
当控制电路通电时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使动触点和静触点接触，从而闭合工作电路；当控制电路断电时，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉回原位，切断工作电路。
任务三：认识电磁继电器的工作原理
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
如图所示的是温度自动报警器，请同学们分析电磁继电器的作用和工作过程。
电磁铁
构造
磁性
在螺线管中间插入铁芯
磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关
电磁继电器
工作原理
作用
电流的磁效应
自动控制电路
应用
1.如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。关于该装置，下列说法正确的是 （　　）
D
A.装置中的温度计主要起测量温度的作用
B.电铃响说明温度低于85℃
C.电磁继电器中电磁铁是利用电流的热效应来工作
D.灯亮说明温度低于85℃
2.如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（　　）
A．只提高电源电压
B．只将滑片向左移动
C．只增加螺线管线圈的匝数
D．只将铁芯换成铜芯
D
3．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法不正确的是（　　）
A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B．电流从线圈B端流入时，活塞向右移动
C．电流从线圈A端流入过程，血液流入泵室
D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
D
4．如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片，要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（　　）
A．滑片P的位置不变，S由1改接到2
B．S接1，将滑片P向左滑
C．S接1，滑片P位置不变，将铁芯B抽出
D．S接1，将滑片P向右滑
B
5．如图是汽车启动原理图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，相当于 　 　（填“闭合”或“断开”）开关，此时电磁铁的上方是 　 　极。
闭合
N
6．如图所示，闭合开关，当电流通过电磁铁，小锤击打铃碗时，电磁铁 　 　（填“仍具有”或“没有”）磁性。
没有
7．如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互吸引，滑动变阻器滑片P向左移动会使引力变小。
8．为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小明所在的实验小组做了如图所示的实验。
a b c d
（1）通过比较 　 　，来判断电磁铁的磁性强弱不同；
（2）通过比较bc两种情况，可以得出结论；在线圈匝数相同时，导线中电流越
大，电磁铁的磁性越 　 　；
（3）通过比较d中A、B两个电磁铁吸引大头针的情况，可得出结论：在线圈中
电流相同时，线圈匝数越 　 　，电磁铁的磁性越弱。
吸引大头针数目的不同
强
少
作业本作业
完成对应练习。
实践性作业
自制简易的电磁铁。

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