1、人教版 物理 八年级（下）第第2020章章 电与磁电与磁第第3 3节电磁节电磁铁铁 电电磁继电器磁继电器1 1.知道什么是知道什么是电磁铁电磁铁；知道电磁铁的知道电磁铁的磁性强弱磁性强弱与哪与哪些因素有关；了解电磁铁在生活中的应用；知道些因素有关；了解电磁铁在生活中的应用；知道电磁电磁继电器继电器及其及其构造构造和和工作原理工作原理。2.2.通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，提用电磁继电器，提高观高观察、分析及操作能力察、分析及操作能力。学习目标学习目标永磁体永磁体电磁铁电磁铁 永永磁体和电磁铁都是重要的电磁元件，电磁铁的磁性强磁
2、体和电磁铁都是重要的电磁元件，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？弱与哪些因素有关？电磁铁又有哪些优越性？有什么重要的电磁铁又有哪些优越性？有什么重要的应用？应用？导入新知导入新知电磁铁电磁铁是是一个一个带有带有铁芯铁芯的的螺线螺线管。管。线圈线圈铁芯铁芯工作原理工作原理 电电磁铁是利用电流的磁铁是利用电流的磁效应磁效应来工来工作的作的。电。电磁铁通电后，铁芯在螺线管磁铁通电后，铁芯在螺线管的磁场中被的磁场中被磁化磁化，两磁场叠加，使电，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。磁铁的磁性大大增强。合作探究合作探究有电流通过时有磁性，有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。没有电流时失去磁性。磁性有无的
3、可控性。磁性有无的可控性。有何实际意义？有何实际意义？点击图片播点击图片播放实验视放实验视频频电磁铁电磁铁电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？磁性强弱可能与磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数电流的大小、线圈的匝数和和形状形状有关。有关。应用电流磁效应，应应用电流磁效应，应该与该与电流大小电流大小有关。有关。线圈是主要部件，应该与线圈是主要部件，应该与线圈的线圈的形状形状、匝数匝数有关。有关。问题问题猜想猜想判断磁性强弱方法：判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。1.同一个电磁铁，流
4、过的同一个电磁铁，流过的电流越大电流越大，磁性越强磁性越强。2.当电磁铁的线圈匝数和电流一定当电磁铁的线圈匝数和电流一定时，时，有铁芯的电磁铁磁性越强有铁芯的电磁铁磁性越强。3.当电流一定时，当电流一定时，外形相同的电外形相同的电磁铁，磁铁，线圈匝数越多，磁性越强线圈匝数越多，磁性越强。实验结论实验结论探究：影响电磁铁磁性强弱的因素探究：影响电磁铁磁性强弱的因素点击图点击图片观看探片观看探究影响电磁究影响电磁铁磁性强弱因铁磁性强弱因素素的的视频视频1.磁磁性有无可以通过性有无可以通过通断电通断电来控制来控制。2.磁磁性强弱可以通过改变性强弱可以通过改变电流电流的大小和线圈的的大小和线圈的匝数匝
5、数来控制来控制。3.它它的磁极可以通过改变的磁极可以通过改变电流的方向电流的方向来控制。来控制。电磁铁的优点：电磁铁的优点：想一想：想一想：鉴于电磁铁的种种优点，电磁铁中的铁芯是用硬鉴于电磁铁的种种优点，电磁铁中的铁芯是用硬磁材料还是软磁材料制作？磁材料还是软磁材料制作？软磁材料软磁材料 归纳总结归纳总结电电磁磁起起重重机机电电铃铃电电磁磁阀阀门门电电磁磁锁锁电磁电磁选选矿矿机示机示意意图图电磁铁的应用电磁铁的应用 接通电源后，电磁铁接通电源后，电磁铁吸引吸引衔铁，敲击铃衔铁，敲击铃碗发声，但同时碗发声，但同时衔铁与螺钉分离衔铁与螺钉分离，通过线圈，通过线圈的电路断开，电磁铁的电路断开，电磁铁
6、失去失去磁性，衔铁由于弹磁性，衔铁由于弹性回到性回到初始位置初始位置，这时，这时衔铁与螺钉又接触衔铁与螺钉又接触，线圈的电路闭合，电磁铁又吸引衔铁，敲击线圈的电路闭合，电磁铁又吸引衔铁，敲击铃碗发声铃碗发声如此往复，电铃就不断发出声如此往复，电铃就不断发出声音。音。点击图片演示直流电铃工作原理磁浮磁浮列车所用的磁体大多列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁是通有强大电流的电磁铁，是铁，是靠安装在车厢和轨道上的磁体靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触几厘米高度，行走时不需接
7、触轨道，因此只受来自空气的阻轨道，因此只受来自空气的阻力。力。磁浮磁浮列车的最高速度可超列车的最高速度可超过每小时过每小时500 km。2003年，上海浦东机场到市区的年，上海浦东机场到市区的磁浮磁浮铁铁路成为我国第一条正式投入运营的路成为我国第一条正式投入运营的磁浮磁浮铁路。铁路。磁浮磁浮列车列车在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊车），而它们的电流可达几十安、上百安，直接控制或操作是车），而它们的电流可达几十安、上百安，直接控制或操作是很危险的，那怎么才能很危险的，那怎么才能控控制这些强大的电流？制这些强大的电流？S电磁铁电磁
8、铁衔铁衔铁触点触点弹簧弹簧主要部分的作用：主要部分的作用：电磁铁电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔：通电时产生磁性，吸下衔铁。铁。衔铁衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，带动动触点和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，带动动触点 上上下运动。下运动。弹簧弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁。铁。触点触点：相当于被控制电路的开：相当于被控制电路的开关。关。电磁继电器构电磁继电器构造造常见的电磁继电器常见的电磁继电器 当开关闭合时，电磁铁通电，把当开关闭合时，电磁铁通电，把_吸下来使吸下来使_接接触触，_电路闭合，电动机便转电路闭合，电动机便转动起来。当开关断
9、开时，电磁铁断电动起来。当开关断开时，电磁铁断电失去磁性，弹簧把失去磁性，弹簧把_拉起来，拉起来，切断切断_电电路，电动机便停止转动。路，电动机便停止转动。衔铁衔铁动触点、静触点动触点、静触点工作工作衔铁衔铁工作工作利用电磁铁控制工作电路通断的利用电磁铁控制工作电路通断的开关开关。点击图片演示电磁继电器的结构和工作原理电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理（1）用低电压、弱电流控制高电压、强电流。用低电压、弱电流控制高电压、强电流。（2）实现自动控实现自动控制。制。（3）实现远距离控实现远距离控制。制。电磁继电器的应用电磁继电器的应用 水水位没有到达金属块位没有到达金属块A A时，控制电时，
10、控制电路不工作，继电器线圈没有电流通过，路不工作，继电器线圈没有电流通过，此时继电器工作电路的上面两个触点此时继电器工作电路的上面两个触点接触，工作电路中接触，工作电路中绿灯与电源构成回绿灯与电源构成回路路，绿灯亮；当水位到达金属块，绿灯亮；当水位到达金属块A A时，时，继电器线圈有电流流过，电磁铁吸引继电器线圈有电流流过，电磁铁吸引衔铁，使工作电路的下面两个触点接衔铁，使工作电路的下面两个触点接触，触，红灯与电源构成回路红灯与电源构成回路，红灯亮。，红灯亮。点击图片演示水位报警器工作原理温度自动报警器温度自动报警器 温温度升高时，度升高时，水银面上升水银面上升，当，当水银面上升到与水银面上升
11、到与金属丝接触金属丝接触时，电时，电磁铁线圈中就有电流通过，产生磁磁铁线圈中就有电流通过，产生磁性吸引触点开关使之性吸引触点开关使之闭合闭合，这时工，这时工作电路形成回路，电铃就响起来了。作电路形成回路，电铃就响起来了。点击观看温度自动报警器1.（2019嘉兴）小明在科学拓展课上制作了一个简易嘉兴）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以
12、调节喇叭响度，下列方法不可行的是（）响度，下列方法不可行的是（）A改变磁铁的磁极改变磁铁的磁极 B改变电流的大小改变电流的大小 C改变磁铁磁性强弱改变磁铁磁性强弱 D改变线圈的匝数改变线圈的匝数 A巩固新知巩固新知2.（2019黄冈）如图所示是某车间自动除尘装置的简黄冈）如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到埃的反射，部分光越过挡板射到光光敏敏电阻上，光敏电阻的阻值电阻上，光敏电阻的阻值_，
13、电电路中的电流增大，电磁铁路中的电流增大，电磁铁的磁性的磁性_，在，在衔铁的作衔铁的作用下，用下，开开启自动除尘模启自动除尘模式。式。若图中若图中a、b一一个个是是除尘器，一个是指示灯，则除尘器，一个是指示灯，则_是除尘器。是除尘器。减小减小增强增强b3.（2018金华）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，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小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正确的是是 （）A电磁铁电磁铁A、B上方都是上方都是S极极 B通过电磁铁通过电磁铁A和和B的电流相等的电流相等 C电磁铁电磁铁A的磁性强于电磁铁的磁性强于电磁铁B的磁性
14、的磁性 D向右移动滑片向右移动滑片P，电磁铁，电磁铁A、B磁性都减弱磁性都减弱 A电磁铁电磁铁A A的上方为的上方为N N极极，B B的上方为的上方为S S极极4.（南京中考）如图是一个限流装置示意图，图中南京中考）如图是一个限流装置示意图，图中P是是电磁铁，电磁铁，S是开关，是开关，Q是衔铁、可绕是衔铁、可绕O点转动。当电路点转动。当电路中电流过大时，电磁铁的磁性中电流过大时，电磁铁的磁性_（填（填“增强增强”“减弱减弱”或或“不变不变”），吸引衔铁），吸引衔铁，弹弹簧将开关拉起，使电路簧将开关拉起，使电路_，起起到保护作用。到保护作用。增强增强断开断开1(5分)下列电器中，不是利用电磁铁工
15、作的是()A电磁继电器 B电烙铁C电铃 D电磁起重机2(6分)下列办法不能改变电磁铁磁性强弱的是()A改变通过线圈中电流的大小B改变线圈的匝数C改变通过线圈中电流的方向D在通电螺线管中插入铁芯BC课堂练习课堂练习3(9分)(天水中考)如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为_极，小磁针静止时，A端是_极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_(填“增强”“不变”或“减弱”)。NN减弱4(8分)(泰州中考)如图为某电磁继电器的工作原理图，开关S闭合时，电磁铁_(填“有”或“无”)磁性，_(填“电灯”或“电铃”)通电工作。有电灯5(12分)为“探究电磁铁的磁性跟
16、哪些因素有关”，小丽同学作出以下猜想：猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它_的不同。(2)通过比较_两种情况，可以验证猜想A是正确的。(3)通过比较_两种情况，可以验证猜想B是正确的。(4)通过比较d中两
17、电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是_。磁场强弱a、bb、c电流相等时结构：内部插有铁芯的螺线结构：内部插有铁芯的螺线管。管。工作原理：利用电流的磁效应来工工作原理：利用电流的磁效应来工作。作。电磁铁电磁铁的优点的优点 电磁铁电磁铁影响电磁铁磁性大小的因素影响电磁铁磁性大小的因素 磁性有无可以通过通断电来控磁性有无可以通过通断电来控制。制。磁性强弱可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来控磁性强弱可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来控制。制。它的磁极可以通过改变电流的方向来控制。它的磁极可以通过改变电流的方向来控制。应用应用电流大小电流大小线圈匝数线圈匝数归纳新知归纳新知实质：利用电磁铁来控制
18、工作电路的开实质：利用电磁铁来控制工作电路的开关。关。应用应用电磁继电器电磁继电器（1）用低电压、弱电流控制高电压、强电流。用低电压、弱电流控制高电压、强电流。（2）实现自动控实现自动控制。制。（3）实现远距离控实现远距离控制。制。一、选择题(每小题8分，共24分)1如图是“探究电磁铁的磁性强弱”实验的示意图。闭合开关，发现电磁铁能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是()A.将电磁铁中铁芯抽出B增加线圈匝数C使滑动触头P向右滑动D将电源正负极互换B课后练习课后练习2(教材教材P132T2改编改编)如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，下列关于该报警装置的叙述，正确的
19、一项是()A当温度低于95 时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮B当温度低于95 时，报警装置就会响铃，同时红灯亮C当温度达到95 时，报警装置就会响铃，同时红灯亮D当温度达到95 时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮C3(多选)如图所示，弹簧下端挂着一个条形磁体，磁体下方有一个电磁铁，闭合开关发现弹簧缩短，则下列说法正确的是()A电磁铁上端是S极B要使弹簧伸长，可以将滑片向右移动C电源右端为正极D若对调电源正负极，弹簧会伸长BCD二、填空题(每空3分，共15分)4(荆门中考)如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为_极，小磁针静止时，B端是_极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的
20、示数仍保持不变，则电磁铁的磁性_(填“增强”“不变”或“减弱”)。NS减弱5(长沙中考)小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，具有_性，把衔铁吸下，电铃发出声音。电铃应该安装在图中的_位置。磁B三、作图题(9分)6(毕节中考)将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内添加电源和滑动变阻器)，使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。【核心素养】(12分)7小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。如图乙所示是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。(1)电磁继电器中电磁铁上端是_(填“N”或“S”)极。(2)当温度较低时，触点开关_(填“接通”或“断开”)。S接通(3)电磁继电器的电源两端电压U6 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150 时，恒温箱温度可达到_。(4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90150，可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种，你选择_。A0100 B0200 C01 000 D01 500 90B
