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第 3節　電磁鐵　電磁繼電器
課程標準
課程標準(2022年版) 本節要點
了解電磁鐵在生產生活中的應用． 1.能描述電磁鐵，說明電磁鐵的特點和工作原理. 2.能通過實驗得出電磁鐵磁性的強弱與哪些因素有關. 3.能說明電磁繼電器的結構及工作原理，了解電磁繼電器在生產、生活中的應用.
電磁鐵
如圖所示，把一根導線繞成螺線管，再給螺線管內插入鐵芯，當有電流通過它時，它也可以像永久磁體那樣工作．這種磁體，在有電流通過時有(選填“有”或“沒有”)磁性，沒有電流通過時沒有(選填“有”或“沒有”)磁性，我們把這種磁體叫做電磁鐵．電磁鐵的工作原理是電流的磁效應．
小結
1．內部插有鐵芯的螺線管叫做電磁鐵，它是利用電流的磁效應工作的．
2．說明：(1)鐵芯磁化后對螺線管起加強磁性的作用；(2)鐵芯必須由軟鐵制成(保證斷電后磁性會消失)．
電磁鐵的磁性
1．演示實驗1：探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
實驗中，通過吸引大頭針的數量來判斷電磁鐵磁性的強弱，這里運用了轉換法．
實驗目的 實驗電路
(1)探究電磁鐵磁性的有無 ①操作：按右圖連接電路，分別閉合、斷開開關，觀察現象. ②現象：通電時，電磁鐵吸引(選填“吸引”或“不吸引”)大頭針(圖甲)；斷電時，電磁鐵不吸引(選填“吸引”或“不吸引”)大頭針(圖乙). ③結論：電磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性．
(2)探究電磁鐵的磁性強弱跟電流大小的關系 ①操作：按右圖連接電路，調整滑動變阻器的滑片，改變電路中的電流大小，觀察現象. ②現象：電流較小時，電磁鐵吸引大頭針的數量較少(圖甲)；電流較大時，電磁鐵吸引大頭針的數量較多(圖乙). ③結論：線圈匝數相同時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強．
續表
(3)探究電磁鐵的磁性強弱跟線圈匝數的關系 ①操作：按右圖連接電路，閉合開關，觀察現象. ②現象：電流大小相等時，電磁鐵線圈匝數越多，吸引大頭針的數量越多(電磁鐵甲)；電磁鐵線圈匝數越少，吸引大頭針的數量越少(電磁鐵乙). ③實驗結論：電流一定時，電磁鐵線圈的匝數越多，磁性越強．
(4)小組討論：如何設計實驗探究電磁鐵的磁性強弱跟鐵芯大小的關系？答：使電路中的電流、線圈匝數保持一定，換用大小不同的鐵芯插入螺線管中，觀察電磁鐵吸引大頭針數量的多少并進行比較.
小結
1．影響電磁鐵磁性強弱的因素有：電流大小、線圈匝數、鐵芯的大?。?br/>2．電磁鐵的優點：(1)電磁鐵的磁性有無可以通過電流的通、斷來控制．
(2)電磁鐵磁極的極性可以通過改變電流方向來控制．
(3)電磁鐵的磁性強弱可以通過改變通入電磁鐵的電流大小和線圈匝數來控制．
2．電磁鐵的應用：電磁起重機、電鈴、磁懸浮列車和電磁繼電器等．
3.如圖所示，小華在“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”的實驗中，使用兩個由相同的大鐵釘繞制成的電磁鐵進行實驗，下列說法中正確的是(　B　)
A．要使電磁鐵磁性增強，應將滑動變阻器的滑片向右滑動
B．電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強
C．電磁鐵B的磁性較強，所以通過它的電流較大
D．若將兩個電磁鐵的上部靠近，它們會相互吸引
小結
　　在“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”的實驗中，通過電磁鐵吸引大頭針(回形針等)的數量反映磁性的強弱，并通過安培定則判斷電磁鐵兩端的磁極．要使電磁鐵的磁性增強，可增大電流；電流相同時，匝數越多，磁性越強．
4.某實驗小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強弱的因素．他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個電磁鐵A和B，B鐵釘上繞有更多匝數的線圈，實驗裝置如圖所示．
(1)如圖甲所示，閉合開關，電磁鐵A的釘尖是S(選填“N”或“S”)極；將滑動變阻器的滑片P向右移動，能吸引更少(選填“更多”“不變”或“更少”)的大頭針．
(2)如圖乙所示，把電磁鐵A和B串聯，閉合開關，多次移動滑動變阻器的滑片P，發現電磁鐵B總能吸引更多的大頭針，通過比較，得出的結論是電流相同，線圈的匝數越多，電磁鐵的磁性越強．
(3)電磁鐵在生活中應用廣泛，請舉一例：電鈴．
電磁繼電器
1．電磁繼電器結構：如圖所示，由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點等組成．
　　　
2．工作原理：電磁鐵通電時，具有磁性，吸引銜鐵，使動觸點和下觸點接觸，工作電路閉合；電磁鐵斷電時，失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路．
3．作用：利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接控制高電壓、強電流的電路，從而實現遠距離操縱和自動控制，其本質就是利用電流的磁效應原理工作的開關．
4.某小區因暴雨引起車庫積水，部分車輛被淹，小明看到新聞后，設計了如圖所示的車庫積水自動報警器，如圖是該報警器原理圖，金屬塊A和B分別固定在車庫地面附近適當高處，若車庫積水水面到達B(選填“A”或“B”)處時，紅(選填“綠”或“紅”)燈發光報警，此時電磁鐵的上端是N(選填“N”或“S”)極．
5.糧倉為了防止谷物緩慢氧化積聚熱量過多而發生火災，用帶金屬絲的水銀溫度計和電磁繼電器安裝成自動報警器，如圖所示，正常情況下綠燈亮，當倉內溫度升高時紅燈亮，同時電鈴響，以此來報警．請按上述要求把各元件連成電路．

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