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第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
电磁起重机
　　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。
课堂导入
概念：内部插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。
2. 特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。
一、电磁铁
课程讲授
3. 工作原理
电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。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。
二、电磁铁的磁性
　　电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
提出问题
猜想与假设
　　电磁铁的磁性强弱可能与 、___________ 有关。
电流的大小
线圈匝数
1．电磁铁的磁性强弱
实验方法
①控制变量法：
控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小。
控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈的匝数。
②转换法：
根据电磁铁吸引曲别针等数量的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
实验器材
还需要什么器材？
电源
开关
电流表
滑动变阻器
线圈匝数不同的电磁铁
小铁钉
导线
探究1：电流大小对电磁铁磁性强弱的影响
　　闭合开关，移动滑动变阻器的滑片改变电流的大小，分别在电流较大和电流较小时，观察吸引铁钉的数量。
现象：
电流较大时，吸引的铁钉多。
结论：
　　　　　线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
探究2：线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响
　　闭合开关，保持电流的大小不变，观察两电磁铁吸引铁钉的数量。
现象：
匝数多的，吸引的铁钉多。
结论：
　　　　　电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
相比永磁体，电磁铁的优点有哪些？
讨论交流
　　（1）通过电流的通断控制磁性的有无。
　　（2）通过电流的方向来改变磁极的极性。
　　（3）通过改变电流的大小或线圈的匝数来改变其磁性的强弱。
2．电磁铁的优点
主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。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。
3．电磁铁的应用
　　磁浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁，磁浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁
体，磁极相对。由于磁极间的
相互作用，列车能够在铁轨上
方几厘米的高度上飞驰。
在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作，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，那么怎样才能控制这些具有强电流的电路呢？
三、电磁继电器
　　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。
　　当D、E控制的低压电路接通，电磁铁______磁性______衔铁，使电路_____接线柱和_____接线柱接通；当D、E控制的低压电路断开，电磁铁的磁性消失，______使B、C两个触点________。
产生
吸引
B
C
弹簧
断开
电磁继电器的构造
A
B
C
D
E
电磁继电器的构造:主要有电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点等组成。
温度自动报警器
电磁铁
衔铁
触点
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。
温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。
如图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，电源断开时，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。
电铃
水位自动报警器
　　水位未到达A，控制电路不闭合，电磁铁无磁性，工作电路绿灯亮；水位到达A，控制电路闭合，电磁铁吸引衔铁，工作电路红灯亮。
优点
电磁继电器
磁性强弱
电磁铁
内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁
利用电流的磁效应来工作的
电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，
电磁铁的磁性就越强
可通过电流的通断来控制其磁性的有无
可通过改变电流方向来改变其磁极的极性
可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少
来控制其磁性的强弱
概念：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
工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的共同作用实现工作电路状态的转换
电磁铁
电磁铁
电磁继电器
课堂总结
课堂反馈
1.如图所示的开关由触点a转换到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况分别是（电源电压相同）（ ）
A. 增强，由S极变为N极
B. 增强，由N极变为S极
C. 减弱，由N极变为S极
D. 减弱，由S极变为N极
A
2.请将电磁继电器电路连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通，小灯泡亮，如图所示.

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