資源簡介

第3節　電磁鐵的應用
教學目標
【知識與技能】
(1)知道電磁鐵的組成和特點，能說出電磁鐵的應用。
(2)理解電磁繼電器的結構和工作原理。
(3)了解電話、電鈴、磁懸浮列車的工作原理，了解信息的磁記錄。
【過程與方法】
通過小組合作學習，得出電磁繼電器、電鈴的工作原理。
【情感態度與價值觀】
通過了解科學知識的實際應用，提高學習科學知識的興趣，領悟科學技術的發展對人類生活的影響和改變。

教學重難點
【重點】
(1)電磁鐵的應用。
(2)電磁繼電器的結構。
【難點】
電磁繼電器的工作原理。

教學過程
知識點一　電磁鐵的優點
【自主學習】
閱讀教材第11頁的有關內容，完成下列填空：
1．電磁鐵的工作原理：電磁鐵是利用 電流 的磁效應，使其內部的鐵芯具有 磁性 的裝置，當電流切斷時，其磁性會隨之消失。
2．電磁鐵的特點：磁性的有無由 通斷電流 來控制，磁極由 電流方向 來控制，磁性強弱由 電流大小 和 線圈匝數 等來控制。
【教師點撥】
電磁鐵的鐵芯要用軟鐵制成，不能用鋼，這是因為電磁鐵要求通電時立即有磁性，斷電時磁性立即消失。
【跟進訓練】
1．要使電磁鐵的兩個磁極對調，可采取的方法是 (　C　)
A．減小電流　　　
B．增加螺線管線圈的匝數
C．改變電流方向　　　
D．將鐵芯從螺線管中拔出
2．關于電磁鐵，下列說法正確的是 (　D　)
A．電磁鐵的磁性強弱跟通過它的電流大小無關
B．電磁鐵中的電流方向改變，其磁極不會發生變化
C．在相同的通電螺線管中，加銅芯比加鐵芯磁性強
D．電磁鐵的磁性有無可由電流的通斷來控制
知識點二　電磁鐵的應用
【自主學習】
閱讀教材第11～15頁的有關內容，完成下列填空：
1．電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種自動開關。借助它可以實現用 低電壓 、 弱電流 來控制高電壓、強電流電路的通斷，進行遠距離操作和自動控制。
2．如圖所示的繼電器主要由 電磁鐵A 、 銜鐵B 、 彈簧C 、 動觸點D 等組成。
(1)當低壓電源的開關 閉合 時，控制電路中有電流通過，電磁鐵A產生磁性，吸引銜鐵B，使動觸點與紅燈觸點 分離 ，而與綠燈觸點 接通 (如圖乙所示)，故紅燈 熄滅 ，綠燈 亮起 ，電動機開始工作。
(2)當低壓電源的開關 斷開 時，電磁鐵A 失去 磁性，銜鐵B在彈簧C的作用下被拉起，使動觸點與綠燈觸點 分離 ，而與紅燈觸點 接通 (如圖甲所示)，故紅燈 亮起 ，綠燈 熄滅 ，電動機停止工作。

3．磁懸浮列車是利用列車軌道上的強電磁鐵與列車上的電磁鐵磁極間的 排斥或吸引 作用而懸浮起來，使列車與軌道分離，消除了列車與軌道的摩擦。磁懸浮列車運行時阻力很小，因此運行速度很快。
4．在硬盤上存入數據時，首先將聲音、圖像、數字等信息轉變為 電信號 ，電流通過讀寫磁頭轉變為 記錄磁場 ，使盤片上磁性顆粒按照它的方向排列，從而記錄信息。
5．電話：話筒把聲音信號轉化成 強弱變化 的電流，電流沿著導線流入對方聽筒，聽筒又把變化的電流通過電磁鐵轉化成 聲音 信號。
【合作探究】
如圖所示為電鈴的工作原理圖，請根據電磁鐵的工作原理，分析電鈴是如何發出鈴聲的。

答：電鈴的工作原理是閉合開關，電磁鐵產生磁場，吸引銜鐵向下運動，銜鐵端點上的鐵錘擊打鈴鐺而發出聲音，同時銜鐵上的彈簧片與上端螺釘分開，使電路斷開，電磁鐵失去了磁性，銜鐵被彈回，電路閉合。上述過程不斷重復，電鈴便會持續發聲。
【教師點撥】
1．解釋電磁繼電器原理可分為三步進行：(1)低壓控制電路的動觸點“動作”(改變電路連接方式)之前，分析控制電路和工作電路的各個觸點是怎么連接的，電磁鐵線圈中有無電流，工作電路處于什么狀態。(2)找出是什么原因引起控制器電路“動作”。(3)控制電路“動作”以后，電磁鐵線圈所在的電路是接通還是斷開，控制電路和工作電路的各個觸點的連接方式發生了什么變化，工作電路處于什么狀態，導致了什么結果。
2．硬盤的記錄盤片是依靠磁性顆粒的有序排列來記錄信息的，所以硬盤等磁記錄器材不能靠近強磁場，以防止記錄的信息丟失。
【跟進訓練】
1．磁懸浮列車的車廂和鐵軌上分別安放著磁體，車廂用的磁體大多是通有強大電流的電磁鐵。現有下列說法：①磁懸浮列車利用了同名磁極相互排斥；②磁懸浮列車利用了異名磁極相互排斥；③磁懸浮列車消除了車體與軌道之間的摩擦；④磁懸浮列車增大了車體與軌道之間的摩擦。正確的是 (　B　)
A．①④ B．①③
C．②③ D．②④
2．如圖所示是一種水位自動報警器的原理示意圖，當水位達到金屬塊A時，出現的情況是 (　A　)

A．紅燈亮 B．綠燈亮
C．紅、綠燈同時亮 D．紅、綠燈都不亮
3．小王利用光敏電阻受到光照時電阻變小的特性，設計了一個如圖所示的自動控制電路，要求光暗時燈亮，光亮時燈滅。在實際調試時，發現燈始終亮著，而光敏電阻和其他電路元件都正常。下列調節措施能使控制電路達到要求的是 (　C　)

A．減少螺線管線圈的匝數
B．抽出螺線管中的鐵芯
C．滑動變阻器滑片P向右移動
D．減小控制電路的電源電壓

練習設計
完成本課相應練習部分，并預習下一課的內容。

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