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第二十章 電與磁
人教版·九年級下冊
20.3 電磁鐵 電磁繼電器
知識與技能
1.了解什么是電磁鐵，知道電磁鐵的特性和工作原理。
2.了解影響電磁鐵磁性強弱的因素。
3.了解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
教學(xué)重難點
1.影響電磁鐵磁性強弱的因素。
2.電磁繼電器的工作原理和電路連接。
永磁體
電磁鐵
線圈
鐵芯
演示電磁鐵的工作
　　1．插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。
　　2．有電流通過時有磁性，沒有電流時失去磁性。
一、電磁鐵
電磁鐵磁性大小跟哪些因素有關(guān)呢？
　　磁性強弱可能與電流的大小、線圈的匝數(shù)和形狀有關(guān)。
應(yīng)用電流磁效應(yīng)，應(yīng)該與電流大小有關(guān)。
線圈是主要部件，應(yīng)該與線圈的形狀、匝數(shù)有關(guān)。
二、電磁鐵的磁性
問題
猜想
S
a
判斷磁性強弱方法：
　　根據(jù)吸引鐵釘、曲別針等的多少來判斷螺線管的磁性強弱。
　　對于外形相同的螺線管，電磁鐵磁性的強弱跟線圈的匝數(shù)會有什么樣的關(guān)系？
　　（1）改變電路中的電流大小；
　　（2）改換不同匝數(shù)的螺線管。
設(shè)計實驗
S
a
S
a
演示1
結(jié)論：
匝數(shù)一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強。
現(xiàn)象：
現(xiàn)象：
　　
S
a
b
演示2
結(jié)論：
　　電流一定時，外形相同的螺線管匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。
電磁起重機
電鈴
電磁閥門
電磁鎖
電磁選礦機示意圖
三、電磁鐵的應(yīng)用
　　磁懸浮列車所用的磁體大多是通有強大電流的電磁鐵。是一種靠安裝在車廂和軌道上的磁體的相互作用懸浮和高速運動的，由于磁力使其懸浮在軌道上方幾厘米高度，行走時不需接觸軌道，因此只受來自空氣的阻力。磁懸浮列車的最高速度可達(dá)每小時500 km以上。
　　2003年，上海浦東機場到市區(qū)的磁懸浮鐵路成為我國第一條正式投入運營的磁懸浮鐵路。
磁懸浮列車
三、電磁鐵的應(yīng)用
　　在生活中，我們經(jīng)常看到一些大型機器在工作（如大型吊車），而它們的電流可達(dá)幾十安、上百安，直接控制或操作是很危險的，那怎么才能控制這些強大的電流？
電磁繼電器
1．電磁繼電器
　　電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。
2．電磁繼電器的構(gòu)造
四、電磁繼電器
3．電磁繼電器的工作原理
低壓電源
低壓控制電路
高壓電源
高壓工作電路
電磁繼電器結(jié)構(gòu)和工作原理動畫
4.如圖，用一根導(dǎo)線和一枚鐵釘可以制作一根電磁鐵，怎樣可以使這個電磁鐵的磁性較強。
解答：保持線圈匝數(shù)不變，增大電流可增強電磁鐵磁性；或保持電流不變，增加線圈匝數(shù)也可增強電磁鐵磁性；或同時增大電流，增加線圈匝數(shù)也可增強電磁鐵磁性。
　　1．圖中是一種水位自動報警器原理圖。試說明它的工作原理。
　　2．圖中是一種溫度自動報警器的原理圖。制作水銀溫度計時在玻璃管中封入一段金屬絲，當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指的溫度時，電鈴就響起來，發(fā)出報警信號。說明它的工作原理。
　　3．圖中是直流電鈴的原理圖。B是銜鐵，A是彈性片。試說明它的工作原理。
如圖是直流電鈴的原理圖：銜鐵B與彈性片A相連，自然情況下彈性片是和螺釘接觸的。接通電源后電磁鐵吸引銜鐵，敲擊鈴?fù)氚l(fā)聲，但同時彈性片與螺釘分離導(dǎo)致斷電，電磁鐵失去磁性后彈性片又和螺釘接觸而通電，如此往復(fù)。
弄懂原理后，請你在右圖所示的繼電器上把電源連在電路里，使它成為一個電鈴。這樣的電鈴沒有鈴?fù)耄ǔ＝凶龇澍Q器。
解答：蜂鳴器連接如圖所示。
4.法國科學(xué)家阿爾貝 費爾和德國科學(xué)家彼得 格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR)效應(yīng)，榮獲了 2007年諾貝爾物理學(xué)獎。巨磁電阻效應(yīng)是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)大大提高了 磁、電之間信號轉(zhuǎn)換的靈敏度，從而引發(fā)了現(xiàn)代硬盤生產(chǎn)的一場革命。
如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻。如果閉合S1，S2并使滑片P向左滑動，指示燈亮度會有什么變化？
解答：當(dāng)閉合S1和S2，滑片P向左滑動時，左邊電路中電流增大，電磁鐵磁性會增強，右邊電路中的巨磁電阻的阻值會減小，右邊電路中電流增大，指示燈變亮。
課堂小結(jié)
電磁繼電器
構(gòu)造
原理
應(yīng)用
當(dāng)較低的電壓加在接線柱D、E兩端，較小的電流流過線圈時，電磁鐵把銜鐵吸下，使B、C兩個接線柱所連的觸點接通，較大的電流就可以通過B、C帶動機器工作。

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