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第4节 电磁铁及其应用
第14章 电与磁
北师大版（2024）九年级全一册同步备课
1. 能描述电磁铁的性质，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。
巨大的电磁铁起重机可以轻易地吸起几吨重的废钢铁，并把它们转移到其他地方。它是怎么做到的呢？电磁起重机的原理是什么？
知识点一：电磁铁
线圈
铁芯
1.概念：在一个通电螺线管中插入一根软铁棒，通电螺线管的磁性会显著增强，插入软铁棒的螺线管叫做电磁铁。
由软铁制成
螺线管 铁芯
电磁铁
U形电磁铁
2.工作原理
电磁铁是利用电流的磁效应和在通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的。有电流通过，电磁铁产生磁性；没有电流，电磁铁失去磁性。
电磁铁磁性的强弱与什么因素有关呢？
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的匝数有关。
设计实验验证：电磁铁磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数之间的关系。
探究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
控制电磁铁中线圈匝数一定，改变电路中的电流大小。
实验1
增大电流，弹簧测力计示数增大。
现象
通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性_____。
越强
大
结论1
P
Q
S
当电流相同时，电磁铁线圈的匝数越____，磁性______。
多
越强
控制电路中的电流大小相同，改变线圈匝数
匝数越多，弹簧测力计的示数越大。
P
Q
S
实验2
现象
结论1
1.小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和导线制作了几个电磁铁，已知I1＞I2，请你判断下列电磁铁中磁性最强的是( )
ABCD
D
电磁铁的优点：
（1）电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制；
（2）电磁铁磁性的强弱，可由电流的大小来控制；
（3）电磁铁的磁极，可以通过改变电流方向来改变。
3.电磁铁的优点和应用
电磁起重机
电铃
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机
电磁铁的应用
2.如图所示是直流电铃的工作原理示
意图，铃锤与衔铁的一端固定，衔
铁与弹性片相连，自然情况下弹性
片是和螺钉接触的.接通电源后，电
磁铁具有_______而吸引衔铁，铃锤敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉_______导致断电，电磁铁失去磁性后释放衔铁，弹性片又和螺钉 ________，使电路通电，如此往复循环.
磁性
分离
接触
不，用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的。
驱动巨大机器的电流可能有几十安、几百安。在工厂里，我们常常看到工人师傅利用按钮来控制机器，难道强大的电流就在按钮下面流过？
工人师傅利用按钮控制机器
我们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？
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。
一种电磁继电器
电磁继电器的构造
A
B
C
D
E
知识点二：电磁继电器
1. 电磁继电器的结构。
A
B
C
D
E
弹簧
电磁铁
衔铁
两个动
触点
静触点
静触点
2. 电磁继电器的工作原理。
高压工作电路
低压控制电路
A
B
C
弹
簧
被
拉长
衔铁被吸下
有
磁
性
开关闭合
电源 1
电源 2
高压工作电路
低压控制电路
绿灯
红灯
电
磁
铁
2. 电磁继电器的工作原理。
2. 电磁继电器的工作原理。
弹
簧
回
缩
衔铁被拉起
无
磁
性
开关断开
高压工作电路
低压控制电路
3. 电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
高压工作电路
低压控制电路
开关控制
电磁铁通断电
3.如图所示，电磁继电器能通过低压控制电路，间接地控制高压工作电路。下列说法正确的是（ ）
A.连有电动机的电路是低压控制电路
B.电磁继电器实际上是一个由电磁铁控
制电路通断的开关
C.利用电磁继电器主要是为了节约用电
D.利用电磁继电器主要是为了操作方便
B
4.如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.当S1断开、S2闭合时，红灯亮
B.当S1断开、S2闭合时，绿灯亮
C.当S1闭合、S2断开时，绿灯亮
D.当S1、S2均闭合时，绿灯亮
B
5.暴雨后立交桥下积水较深很不安全，兴趣小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，地面积水较深时，电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的_____(选填“A”或
“B”)位置.积水较深控制电路接通时，电
磁铁的上方为_____（选填“N”或“S”）极。
电磁继电器实质是一种_______（选填“用
电器”或“开关”）。
开关
B
S
A
B
直流电铃
直流电铃的结构图
弹性片
衔铁
小锤
铃碗
电
磁
铁
螺钉
S
通路，电磁铁 产生磁性
吸下衔铁打铃，断路，磁性消失
AB弹回，通路，
电磁铁产生磁性
知识点三：电磁阀
构造：电磁阀主要由阀体、滑阀、两块衔铁、两个电磁线圈组成。阀体是空心的，有4根管路，其中进气管连接储气筒（图中未画出），排气管与大气相通，另两根则与汽缸相连接。
工作原理：哪面的磁铁线圈通电吸引衔铁，滑阀就会被推到另外一边，则进气管就与汽缸接通，于是储气筒中储存的压缩空气就进入汽缸从而推动活塞运动，则相应地打开或关闭公共汽车门。
　　 磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每小时500 km以上。
电磁铁
定义：带铁芯的螺线管
工作原理：电流的磁效应
影响电磁铁强弱的因素
电流大小
线圈匝数多少
构造：电磁铁、衔铁、弹簧、触点
工作原理：电流的磁效应
工作电路
低压控制电路
高压工作电路
电磁继电器
电磁铁
及其应用
电磁阀

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