資源簡介

(共26張PPT)
20.3電磁鐵 電磁繼電器
實驗現象：當通電螺線管中插入鐵芯時，通電螺線管的磁性會明顯增強。
這種加了鐵芯的通電螺線管，就是今天我們將要學習的內容——電磁鐵。
一、電磁鐵
帶鐵芯的通電螺線管。
利用電流的磁效應來工作。電磁鐵通電后，鐵芯在螺線管的磁場中被磁化，兩磁場疊加，使電磁鐵的磁性大大增強。
定義
工作原理
構造
鐵芯
線圈
電磁鐵的磁場方向與通電螺線管一致！
有電流通過時有磁性，沒有電流時無磁性。
演示：斷開開關，用電磁體靠近回形針；再閉合開關，再用電磁體靠近回形針。
有電流通過時電磁鐵能吸引回形針，沒有電流時不能。

因為電磁鐵在實際應用中，通常情況下要求得失磁性自由，鐵是軟磁性材料，正符合這樣的要求。
電磁鐵的鐵芯一般用鐵來做，這是為什么？
硬磁性材料可以長時間保持磁性，例如鋼
[中考·安徽] 小林將導線繞在一根鐵釘上，制成電磁鐵，與電池接通后，如圖所示，鐵釘的尖端為______(填“N”或“S”)極。
N
例題
電磁鐵磁性大小跟哪些因素有關呢？
磁性強弱可能與電流的大小、線圈的匝數有關。
利用電流磁效應，應該與電流大小有關。
線圈是主要部件，應該與線圈的形狀、匝數有關。
二、電磁鐵的磁性
提出問題
1.探究電磁鐵磁性強弱的影響因素
猜想與假設
匝數不同的兩個電磁鐵（外形相同）、電源、開關、導線、大頭針或回形針、 滑動變阻器、電流表。
控制變量法
轉換法：根據吸引大頭針或回形針的多少來判斷螺線管的磁性強弱。
實驗器材
實驗方法
實驗電路
S
a
b
S
a
b
S
演示：控制電磁鐵中線圈匝數一定，改變電磁鐵的電流的大小。
實驗1：探究電磁鐵的磁性強弱跟電流的關系
當匝數一定時，通入電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強。
增大電流，電磁鐵吸引的大頭針數目增多。
演示：控制電路中電流相同，改變線圈匝數。
實驗2：探究電磁鐵的磁性跟線圈匝數的關系
當電流一定時，電磁鐵線圈的匝數越多，磁性越強。
匝數越多，電磁鐵吸引的大頭針數目越多。
（多選）如圖是探究影響電磁鐵磁性強弱因素的實驗，下列說法正確的是（ ）
A．閉合開關后，調節滑動變阻器的滑片，使電流表示數相同，發現電磁鐵乙吸引大頭針的數目比甲多
B．電磁鐵中鐵芯的作用是改變磁場的方向
電流相同，線圈匝數越多，磁性越強，吸引大頭針就越多。
增強磁性
×
√
例題
（多選）如圖是探究影響電磁鐵磁性強弱因素的實驗，下列說法正確的是（ ）
C．如圖甲，滑片向右移動，發現電磁鐵吸引大頭針的數目增大
D．保持電流表示數不變，這是為了研究電磁鐵的磁性強弱與匝數的關系
電阻增加，電流減小，磁性減弱。
控制變量法
AD
×
√
電磁閥門
電磁鎖
電磁選礦機
電磁起重機
電鈴
2.電磁鐵的應用
你能解釋一下電磁起重機是怎樣工作的嗎？
磁懸浮列車所用的磁體大多是通有強大電流的電磁鐵，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。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每小時500km以上。
磁懸浮列車
在生活中，我們經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？
工人師傅按下繼電器的開關，通過繼電器來控制電源的接通和斷開。
三、電磁繼電器
繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置。
1.電磁繼電器
銜鐵
靜觸點
彈簧
電磁鐵：
銜鐵：
彈簧：
電磁鐵
觸點：
動觸點
通電時產生磁性，吸下銜鐵
帶動動觸點上下運動
電磁鐵無磁性時，帶動銜鐵離開電磁鐵
相當于被控制電路的開關
2.電磁繼電器的構造
低壓電源
低壓控制電路
電磁鐵
銜鐵
靜觸點
彈簧
動觸點
高壓電源
高壓工作電路
3.電磁繼電器的工作原理
當較低的電壓加在電磁鐵兩端，較小的電流通過線圈時，電磁鐵把銜鐵吸下，使動觸點和靜觸點接通。高壓工作電路接通，較大的電流就可以帶動機器工作了。
實質：一種利用電磁鐵來控制工作電路通斷的開關。
電磁鐵
定義：帶鐵芯的螺線管
工作原理：電流的磁效應
影響電磁鐵強弱的因素
電流大小
線圈匝數多少
構造：電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點
工作原理：電流的磁效應
工作電路
低壓控制電路
高壓工作電路
電磁繼電器
電磁鐵
電磁繼電器
1.某同學在做“探究電磁鐵特性”的實
驗中，使用了兩個相同的大鐵釘繞制成
電磁鐵進行實驗，如圖所示，下列說法
中不正確的是（　　）
A．要使電磁鐵磁性增強，應將變阻器的滑動片向左滑動
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 線圈匝數較多，所以通過b 的電流較小
D．若將兩電磁鐵上部靠近，會相互排斥
C
2．劉倩同學在探究“影響電磁鐵磁性強弱因素”時，采用圖1、圖2、圖3實驗裝置。線圈a的匝數是50匝，線圈b是80匝，調節滑動變阻器的滑片的位置，實驗現象如圖所示。重復了多次實驗都有類似的現象。
（1）實驗中劉倩是通過電磁鐵 來判定其磁性強弱的。
吸引大頭針數量
圖1
圖2
圖3
（2）分析圖1、圖2的實驗現象， 相同時， 越大磁性越強。
（3）分析圖 的實驗現象，電流相同時， 越多磁性越強。
（4）綜合以上實驗分析可以得出結論：影響電磁鐵磁性強弱的因數有 、 。
線圈匝數
電流
3
線圈匝數
電流大小
線圈匝數
圖1
圖2
圖3
3.關于溫度報警裝置說法錯誤是（ ）
A．溫度達到溫度計金屬絲溫度時電磁鐵有磁性
B．溫度達到溫度計金屬絲溫度時，電鈴發聲報警
C．溫度沒有達到溫度計金屬絲溫度時，電鈴不發聲
D．溫度報警器在任何溫度下都報警
D
4.如圖是自動水位顯示器的示意圖，分析其工作原理。
當水位達到最大安全值時，接通導線AB，電磁鐵電路中有電流，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，使紅燈電路接通，紅燈就亮起來，發出報警信號。水位沒有到達金屬塊A時,電磁鐵不通電無磁性，綠燈亮，顯示水位正常。
5.閱讀書本P132動手動腦學物理第3題。
在繼電器上把電源連接進電路里，使它成為一個電鈴。

展開更多......

收起↑