1、物理物理第二十章第二十章 电与磁电与磁第三节第三节 电磁铁电磁铁 电磁继电器电磁继电器课前自主预习课前自主预习课后作业课后作业课堂合作探究课堂合作探究目标导航目标导航目标导航目标导航学习目标：学习目标：1.了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特性和工作原理。了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特性和工作原理。2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素。了解影响电磁铁磁性强弱的因素。3.认识电磁继电器认识电磁继电器.学习重点：探究影响电磁铁磁性强弱的因素学习重点：探究影响电磁铁磁性强弱的因素知识链接：电生磁知识链接：电生磁课前自主预习课前自主预习（阅读课本（阅读课本P129-131,完成以下问题）完成以下问题）1我们
2、把插入我们把插入 的的 叫电磁铁。它叫电磁铁。它 时有磁性，时有磁性，时无磁性。时无磁性。2电磁铁的磁性强弱与电磁铁的磁性强弱与 和和 有有关。关。3.电磁铁的应用：电磁铁的应用：、等等。等等。4电磁继电器是可以利用电磁继电器是可以利用 、电路电路的通断来控制的通断来控制 、电路的通断的电路的通断的装置，并能实现遥控和生产自动化。它就是利装置，并能实现遥控和生产自动化。它就是利用用 来控制工作电路的一种来控制工作电路的一种 。铁芯铁芯螺线管螺线管通电通电断电断电 电流大小电流大小线圈匝数线圈匝数电磁起重机电磁起重机 电铃电铃低电压低电压低电流低电流高电压高电压高电流高电流电磁铁电磁铁开关开关课
3、前自主预习课前自主预习试一试：试一试：1下列办法中不能改变电磁铁磁性强弱的是下列办法中不能改变电磁铁磁性强弱的是（）A改变通过线圈中电流的强弱改变通过线圈中电流的强弱 B改变线圈的匝数改变线圈的匝数 C改变通过线圈中电流的方向改变通过线圈中电流的方向 D在通电螺线管中插入铁芯在通电螺线管中插入铁芯 C课前自主预习课前自主预习2小华同学在做小华同学在做“探究电磁铁探究电磁铁”实验中，使用实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图图1所示，下列说法中正确的是（所示，下列说法中正确的是（）A.要使电磁铁磁性增强，应将要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的
4、滑动片向右滑动变阻器的滑动片向右滑动B.电磁铁能吸引的大头针越多，电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强表明它的磁性越强C.电磁铁电磁铁B磁性较强，所以通过磁性较强，所以通过它的电流较大它的电流较大 D.若将两电磁铁上部靠近，会若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引相互吸引 B课堂合作探究课堂合作探究一、一、电磁铁电磁铁1.演示实验演示实验1：取一个带有铁芯的螺线管、一：取一个带有铁芯的螺线管、一些大头针，将螺线管通电，靠近大头针，观察些大头针，将螺线管通电，靠近大头针，观察发生的现象，然后断开电路，观察发生的现象发生的现象，然后断开电路，观察发生的现象。这说明了。这说明了 。电磁铁磁性的有无可
5、以通过通断电磁铁磁性的有无可以通过通断电流来控制电流来控制转换转换课堂合作探究课堂合作探究二、探究电磁铁的磁性的强弱与哪些因素有关二、探究电磁铁的磁性的强弱与哪些因素有关？1.思考：怎样判断电磁铁磁性强弱？思考：怎样判断电磁铁磁性强弱？答：答：。这里用。这里用了了 法。法。2.演示实验演示实验2：在刚才的实验电路图中加一个：在刚才的实验电路图中加一个滑动变阻器，闭合电路，调整变阻器的滑片，滑动变阻器，闭合电路，调整变阻器的滑片，使电路中电流的大小发生变化，观察吸引大头使电路中电流的大小发生变化，观察吸引大头针的数目有什么变化。根据你看到的现象，这针的数目有什么变化。根据你看到的现象，这说明了说
6、明了 。电磁铁吸引大头针的数目电磁铁吸引大头针的数目电磁铁的磁性的强弱与电流有关电磁铁的磁性的强弱与电流有关 课堂合作探究课堂合作探究3.探究电磁铁的磁性的强弱与线圈匝数的关系：探究电磁铁的磁性的强弱与线圈匝数的关系：（学生在老师的引导下设计实验，注意变量的（学生在老师的引导下设计实验，注意变量的控制）。控制）。（1）小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁甲、乙、丙，请你将完成图中其简单的电磁铁甲、乙、丙，请你将完成图中其它实验器材的连接它实验器材的连接课堂合作探究课堂合作
7、探究（2）小聪应该将图中的线圈小聪应该将图中的线圈 联，目的联，目的是是 。（3）实验结论：）实验结论：。4以上实验用的研究方法是以上实验用的研究方法是 。串串 使通过线圈的电流相等使通过线圈的电流相等 电磁铁的磁性的强弱与线圈匝数有关电磁铁的磁性的强弱与线圈匝数有关转换法、控制变量法转换法、控制变量法 课堂合作探究课堂合作探究三、电磁继电器三、电磁继电器1.电磁继电器的构造：电磁继电器的构造：电电磁继电器就是利用磁继电器就是利用 来来控制工作电路的一种控制工作电路的一种 。它由低压它由低压 电路和高电路和高压压 电路两部分电路电路两部分电路构成。构造由如图构成。构造由如图2的的A 、B 、C
8、 、D 、E 组成。组成。电磁铁电磁铁开关开关控制控制工作工作电磁铁电磁铁 衔铁衔铁弹簧弹簧动触点动触点静触点静触点2.电磁继电器的工作原理：当闭合低压控制电路开关时，电磁继电器的工作原理：当闭合低压控制电路开关时，电磁铁电磁铁A就就 磁性，磁性，将将衔铁衔铁B ，使动触点使动触点D跟跟下面的静触点下面的静触点E接触，使接触，使 电路连通，电动机工作。电路连通，电动机工作。当低压控制电路开关当低压控制电路开关 时，电磁铁时，电磁铁A就就 磁磁性，性，在弹簧的作用下在弹簧的作用下衔铁衔铁B ，使动触点使动触点D跟下面的静触点跟下面的静触点E ，使，使 断开，电动机停止工作。这样，电磁继电断开，电
9、动机停止工作。这样，电磁继电器就完成了用低电压、弱电流来控制器就完成了用低电压、弱电流来控制 、的任务。电磁继电器还可以实的任务。电磁继电器还可以实现远距离操纵和自动控制。现远距离操纵和自动控制。课堂合作探究课堂合作探究产生产生吸下吸下工作工作断开断开失去失去反弹反弹分离分离工作电路工作电路高电压高电压强电流强电流例例1.陈华在课外活动实验中，用导线绕成一个陈华在课外活动实验中，用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁，实验中，他希望获得线圈自制成一个电磁铁，实验中，他希望获得更强的磁性，设计了以下几种方案，不可能实更强的磁性，设计了以下几种方案，不可能实现的是（）现的是（）A 增加电路中电池的节数
10、增加电路中电池的节数B 增加线圈匝数增加线圈匝数C 将电源的正、负极对调将电源的正、负极对调D 在线圈中插入一根铁钉在线圈中插入一根铁钉课堂合作探究课堂合作探究C课堂合作探究课堂合作探究例例2图图3为某一蒸汽锅炉的压强报警器线路示为某一蒸汽锅炉的压强报警器线路示意图，图中意图，图中p表示与锅炉相通的压力计当压表示与锅炉相通的压力计当压强增大时，灯强增大时，灯 亮，电铃亮，电铃 ，以示危险；，以示危险；锅炉压力在正常范围内时，灯锅炉压力在正常范围内时，灯 亮，电亮，电铃铃 ，以示安全（，以示安全（H为金属活塞）为金属活塞）L2响响图3L1不响不响课堂合作探究课堂合作探究例例3.粮仓为了防止谷物缓
11、慢氧化积聚热量过多粮仓为了防止谷物缓慢氧化积聚热量过多而发生火灾，如图而发生火灾，如图13所示，用带金属丝的水银所示，用带金属丝的水银温度计和电磁继电器安装成自动报警器，正常温度计和电磁继电器安装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当仓内温度升高时红灯亮，同情况下绿灯亮，当仓内温度升高时红灯亮，同时电铃也响，以此来报警，请按上述要求把各时电铃也响，以此来报警，请按上述要求把各元件连成电路元件连成电路课后作业课后作业夯实基础夯实基础1如图所示，开关闭合，小磁铁处于静止状如图所示，开关闭合，小磁铁处于静止状态后，把滑动变阻器的滑片态后，把滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，缓慢向右移动，此时悬挂的小磁铁的
12、运动情况是（此时悬挂的小磁铁的运动情况是（）A向下移动向下移动B向上移动向上移动C静止不动静止不动D无法确定无法确定B课后作业课后作业2（2017自贡）许多自动控制的电路中都安装有电磁铁有关电磁铁，下列说法中正确的是（）A电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替B电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁C电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关D电磁铁是根据电流的磁效应制成的D课后作业课后作业3（2017金华）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正确的是（）A电磁铁A、B上方都是S极B通过电磁铁A和B的电流相等C电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性D向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都
13、减弱A课后作业课后作业4（2017宿迁）如图所示，是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合下列说法正确的是（）A电磁继电器与发电机工作原理相同B电磁继电器与电动机工作原理相同C电磁铁工作时，上端为S极D当有人闯入保密室时，b灯亮D课后作业课后作业5如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯现开关S拨在触点位置且电流表示数为I要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（）A开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出B开关S位置不动，将滑片P向a端滑动C将开关S拨到位置，并通过调节仍使电流表示数为ID将开关S拨到位置，并通过调节仍使电流表示数为IC6如图所示
14、是一种温度自动报警器的原理如图所示是一种温度自动报警器的原理图制作时，在图制作时，在 （选填（选填“煤油煤油”或或“水银水银”）温度计的玻璃管中插入一段）温度计的玻璃管中插入一段金属，使温度计两端分别与电源的两极相金属，使温度计两端分别与电源的两极相连当温度达倒金属丝下端所指的温度时，连当温度达倒金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有电磁铁具有 ，将衔铁吸引过来，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号使电铃发出报警信号课后作业课后作业水银水银磁性磁性7.如图所示，如图所示，GMR为巨磁电阻，其阻值随着为巨磁电阻，其阻值随着磁场的增强而急剧减小闭合开关磁场的增强而急剧减小闭合开关S1和和S2，电磁铁的右
15、端是电磁铁的右端是 极；将滑动变阻器的极；将滑动变阻器的滑片滑片P从中点滑从中点滑 到到b端时，电压表的示数端时，电压表的示数将将 （选填（选填“变大变大”“”“不变不变”或或“变小变小”）课后作业课后作业S变大变大8.如图所示，是直流电铃的工作原理示意如图所示，是直流电铃的工作原理示意图铃锤与衔铁一端固定，衔铁与弹性片相连，图铃锤与衔铁一端固定，衔铁与弹性片相连，在自然情况下弹性片是和螺钉接触的接通电在自然情况下弹性片是和螺钉接触的接通电源，电磁铁具有源，电磁铁具有从而吸引衔铁，铃锤敲击从而吸引衔铁，铃锤敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉铃碗发声，同时弹性片与螺钉导致断电，导致断电，此时电磁铁释
16、放衔铁，弹性此时电磁铁释放衔铁，弹性片又和螺钉片又和螺钉使电路通电，铃碗发声，如使电路通电，铃碗发声，如此往复循环此往复循环课后作业课后作业磁性磁性接触接触分离分离9（2017天水）如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转课后作业课后作业10为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单
17、的电磁铁，如图所示用此装置去吸引单的电磁铁，如图所示用此装置去吸引大头针，甲、乙、丙、丁为实验中观察到大头针，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况的四种情况课后作业课后作业（1）实验中通过电磁铁）实验中通过电磁铁_ 判断电磁铁磁性的强弱，这一方法体现了转换判断电磁铁磁性的强弱，这一方法体现了转换的思想的思想（2）比较）比较 两图可知：线圈匝数相两图可知：线圈匝数相同时，电流越大磁性越强同时，电流越大磁性越强（3）根据图丁可以得出的结论是）根据图丁可以得出的结论是课后作业课后作业吸引大头针数目的多少吸引大头针数目的多少乙、丙乙、丙电流一定时，匝数越多，磁性越强电流一定时，匝数越多，磁性越强精英
18、题库精英题库11.磁感应强度磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉，符号是单位是特斯拉，符号是“T”为了探究电磁为了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，小鹭设计了如图关，小鹭设计了如图1所示的电路，图甲电源所示的电路，图甲电源电压电压6V，R为磁感应电阻，其阻值随磁感应为磁感应电阻，其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图强度变化的关系图线如图2课后作业课后作业（1）当图乙）当图乙S2断开，图甲断开，图甲S1闭合时，电流闭合时，电流表的示数为表的示数为 mA闭合闭合S1和和S2，图乙，图乙中滑动变阻器的滑片中滑动
19、变阻器的滑片P向右移动，图甲中电向右移动，图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁感电阻流表的示数逐渐减小，说明磁感电阻R处的处的磁感应强度磁感应强度B逐渐逐渐 （2）闭合）闭合S1和和S2，滑片，滑片P不动，沿电磁铁轴不动，沿电磁铁轴线向左移动磁感电阻线向左移动磁感电阻R，测出，测出R离电磁铁左离电磁铁左端的距离端的距离x与对应的电流表示数与对应的电流表示数I，算出，算出R处处磁感应强度磁感应强度B的数值如表请计算的数值如表请计算x=5cm时，时，B=T 课后作业课后作业60增大增大0.40（3）综合以上实验数据可以得出）综合以上实验数据可以得出“电磁铁外电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大
20、而轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而 ，离电磁铁越远，磁感应强度越，离电磁铁越远，磁感应强度越 课后作业课后作业 x/cm 12 3 4 5 6 I/mA 1012 15 20 30 46 B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20 增大增大小小12、（2017杭州改编）图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150，当线圈中电流大于或等于28mA时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6V，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源课后作业课后作业（1）从图甲中可得50时热敏电阻的阻值为 欧（2）恒温箱的加热器应接在_端.(选填“AB”或“CD”)（3）若恒温箱内的温度达到100时，恒温箱加热器_工作状态.（选填“处于”或“不处于”）课后作业课后作业90AB端端不处于不处于（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将 （选填“变高”“不变”或“变低”）课后作业课后作业变高变高
