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(共32张PPT)
第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
课时学习目标
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.了解电磁铁在生活中的广泛应用。
4.了解电磁继电器的结构和工作原理.
学习重点、难点
利用电磁铁和电磁继电器的工作原理解释生活中的实际现象。
学习难点
1. 影响电磁铁磁性强弱的因素。
2. 电磁继电器的结构和工作原理。
学习重点
导入新课
一根条形磁体， 它的周围存在着磁场。这种磁体是一种永磁体。
螺线管通电后，也会成为一个磁体。这样的磁体与永磁体相比，有哪些优点 这些优点在实际中有哪些应用
第3节 电磁铁 电磁继电器
电磁铁
永磁体
一、磁现象
知识点一 电磁铁
把导线绕成螺线管，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。这种磁体叫作电磁铁。
一 、电磁铁
电磁铁的工作原理
利用电流的磁效应工作。在螺线管的内部插入铁芯，通电后铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
一、电磁铁
知识点一 电磁铁
线圈
铁芯
电磁铁的铁芯是由软铁制成的，被磁化时显示磁性，在失去外部磁场时，其磁性会立即消失。电磁铁有电流通过时有磁性，没电流时失去磁性。
电磁铁的磁极
一、电磁铁
与通电螺线管的磁极相同；
当电流方向改变时，磁极也发生改变（磁极对调）。
一、电磁铁
知识点一 电磁铁
一、电磁铁
在工地、码头，以及一些车间、货场，人们常常可以看到电磁起重机在工作。电磁起重机的主要部件之一是电磁铁，电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一个位置后切断电流，钢铁被放下。大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材。
电磁起重机
知识点一 电磁铁
把一根较长的导线绕在一枚大铁钉上，就可以制成一个电磁铁。把电源、电磁铁及滑动变阻器串联起来，闭合开关，观察自制的“起重机”吊起了多少曲别针。
制作简易的电磁起重机
知识点一 电磁铁
制作简易的电磁起重机
知识点一 电磁铁
如何使制作的电磁铁磁性增强
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
可能与电流的大小、线圈的匝数有关。
猜想假设
判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉或
曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
实验方法
①控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小。
②控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。
知识点一 电磁铁
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。
实验电路
S
R
A
P
二、电磁铁的磁性
①探究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电流大小不同时，电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。
二、电磁铁的磁性
现象：
电流越大，电磁铁能吸引的铁钉数越多。
结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
②探究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
把两个匝数不同的电磁铁串联在电路中，可以控制通过的电流相等，通过比较吸引的铁钉的数量比较电磁铁磁性的强弱。
二、电磁铁的磁性
S
a
b
现象：
匝数越多，吸引的铁钉越多。
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。
归纳：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，匝数越多，电磁铁的磁性越强。
知识点一 电磁铁
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. 电磁铁的磁极性质可以通过线圈中电流方向来控制。
归纳总结
耳麦、喇叭（扬声器）
电磁起重机
电铃
电磁铁的应用
电磁铁的实际用途很多。在电动机、发电机里会用到电磁铁。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也 都是由电磁铁控制的。
知识点一 电磁铁
磁悬浮列车
　　磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。电磁铁通过磁体间的相互作用使列车悬浮在轨道上，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦，
突破了以往列车的速度极限。 磁悬浮列车的最高速度可达500km/h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商业运营的磁悬浮铁路。
知识点一 电磁铁
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
【例题1】（2025年四川广安中考题）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。
【解析】（1）由图甲可知电流从铁螺丝钉上的线圈右端流入，左端流出，根据安培定则可知，铁螺丝钉上线圈的右端为N极；（2）滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电流变大，铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明铁螺丝钉的磁性变强。（3）由图乙可知电流表使用的测量范围是0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A.
课堂练习
（1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性（N或S）。
（2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变______。
（3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为______A.
强
0.2
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 2.4
2 3.6 0.3
3 5.0 0.4
N
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
【例题1】（2025年四川广安中考题）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。
【解析】（4）由 得，三次实验测量的定值电阻的阻值依次为
， ，
课堂练习
（4）根据表格数据，测得定值电阻阻值为______Ω（结果保留1位小数）。
12.2
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 2.4
2 3.6 0.3
3 5.0 0.4
N
则测得定值电阻的阻值为
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
【例题2】（2025年江苏盐城中考题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是【 】
A. 减少线圈匝数 B. 减少电池节数
C. 向右移动滑动变阻器的滑片
D. 对调电源正、负接线柱上的接线
【解析】要使铁钉吸引大头针数目变多，则电磁铁磁性需要变强，电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。
A．在其他条件不变情况下，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少；
B．减少电池节数，则电源电压减小，其他条件不变，则电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少；
C．向右移动滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，铁钉吸引大头针数目变多；
D．对调电源正、负极接线柱上的接线，改变了电流方向，电磁铁的磁极位置对调，而磁性强弱不变，铁钉吸引大头针数目不会变多。
课堂练习
C
二、短路对家庭电路的影响
知识点二 电磁继电器
二、电磁继电器
驱动巨大机器的电流可能有几十安、几百安。在工厂里，常常看到工人师傅利用按钮来控制机器 。用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的。
电磁继电器就是利用电磁铁来控制高电压、强电流电路的一种开关。
能否利用电磁铁的吸引力来控制高电压、强电流电路的通断呢？
低压电源
低压控制电路
高压工作电路
①电磁继电器的主要构造
知识点二 电磁继电器
二、电磁继电器
电磁继电器的结构如图所示，它由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。工作时的电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
②电磁继电器主要部分的作用
①弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁
③电磁铁：通电时产生磁性，吸引衔铁
④触点（上下两组）：相当于被控制电路的开关
②衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，带动动触点上下运动
知识点二 电磁继电器
二、电磁继电器
电磁继电器：利用电磁铁来控制电路通断的开关。。
当低压控制电路的开关S断开时，电磁铁断电失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断高压工作电路，电动机停止转动，指示灯电路闭合，指示灯发光。
当低压控制电路的开关S闭合时，电磁铁通电，电磁铁把衔铁吸下来，使动触点和下面静触点C接触，高压工作电路闭合，电动机M转动起来。
动触点
知识点二 电磁继电器
③工作原理
二、电磁继电器
利用低压电路控制高压工作电路
知识点二 电磁继电器
二、电磁继电器
电磁继电器靠电磁铁的磁性和弹簧的弹性共同作用实现工作电路状态的转换。
②实现自动控制。
①用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
③实现远距离控制。
电磁继电器的应用
知识点二 电磁继电器
二、短路对家庭电路的影响
知识点二 电磁继电器
归纳总结
1. 结构：电磁铁、衔铁、弹簧和触点。
2. 指针原理：利用电流的磁效应工作。
3. 实质：电磁继电器是利用电磁铁控制高电压、强电流电路的开关。
4. 作用：（1）利用低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路；
（2）实现自动控制和远距离控制。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
　　【解析】由图可知，电流从电磁铁线圈下端流入，从上端流出，根据安培定则判断，电磁铁的上端为N极，下端为S极。
水位上升至金属块A下表面时，控制电路（由水位控制的电磁铁电路）接通，电磁铁具有磁性把衔铁吸下来，红灯电路接通，红灯亮。虚线部分起到控制电路通断的作用，相当于控制电路的开关。
【例题3】（2025年山东济南中考题）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管上端为____极，图中虚线部分的作用相当于_____（选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”）。
课堂练习
N
开关
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
　　【解析】当温度低于90℃时，温度计中的水银面与金属丝的下端不接触，电磁铁电路断路，电磁铁中没有电流通过，无磁性，弹簧将衔铁拉起，绿灯电路接通绿灯亮，红灯和电铃电路断开，红灯不亮，电铃不响；
【例题4】（2024年四川自贡中考题）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是【 】
A. 当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B. 当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C. 当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D. 当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
课堂练习
C
当温度达到90℃时，温度计中的水银面与金属丝的下端接触，电磁铁电路接通，电磁铁中有电流通过，有磁性，吸下衔铁，红灯和电铃电路接通，红灯亮，电铃响；绿灯电路断开，绿灯熄灭。
课时知识总结
电磁铁
电磁继电器
电磁铁
磁极性质由电流方向控制
磁性强弱由电流大小、匝数多少控制
原理：利用电流的磁效应工作
磁性有无由通断电控制
构成：内部插入铁芯的螺线管
电磁
继电器
应用：用低压弱流电路控制高压强流电路；
实现自动控制和远距离操作。
优点：
应用：电磁起重机、电铃、磁悬浮列车等
实质：利用电磁铁控制工作电路通断的开关
原理：利用电流的磁效应工作
结构：电磁铁、衔铁、弹簧和触点
练习与应用： 1、2、3、4题
课后作业

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