1、第二十章第二十章 电与磁电与磁第第3节节 电磁铁电磁铁 电磁继电器电磁继电器新课导入新课导入1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起科学家们的极年，安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起科学家们的极大兴趣。把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到通大兴趣。把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，看到通电螺线管转动，并且最终停在南北方向，思考产生这个现象的原因。电螺线管转动，并且最终停在南北方向，思考产生这个现象的原因。知识讲解知识讲解任务一：认识电磁铁的结构通过上节课学习，知道螺线管通电后会产生磁性，并且其他条件相同时，通通过上节课学习，知道螺线管通电后会产生
2、磁性，并且其他条件相同时，通电螺线管的磁性比单根通电导线更强。为了进一步增强磁性，可以在通电螺电螺线管的磁性比单根通电导线更强。为了进一步增强磁性，可以在通电螺线管中插入一根铁芯，请大家思考：为什么插入铁芯可以增强磁性？线管中插入一根铁芯，请大家思考：为什么插入铁芯可以增强磁性？因为铁芯被磁化后，也能产生磁场，和通电螺线管的因为铁芯被磁化后，也能产生磁场，和通电螺线管的磁场叠加，增强磁性。磁场叠加，增强磁性。知识讲解知识讲解相比于永久磁体，电磁铁在使用过程中有什么优点？相比于永久磁体，电磁铁在使用过程中有什么优点？任务一：认识电磁铁的结构在螺线管中间插入铁芯，就制成了电磁铁。在螺线管中间插入铁
3、芯，就制成了电磁铁。电磁铁通电后有磁性，断电后磁性消失，可以通过电磁铁通电后有磁性，断电后磁性消失，可以通过通断电控制磁性的有无通断电控制磁性的有无。知识讲解知识讲解任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素思考：电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？思考：电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？电磁铁的磁性强弱可能与电流大小与线圈匝数有关电磁铁的磁性强弱可能与电流大小与线圈匝数有关知识讲解知识讲解为了探究猜想的因素，需要运用控制变量法进行实验，为了探究猜想的因素，需要运用控制变量法进行实验，那么如何判断电磁铁的磁性强弱呢？那么如何判断电磁铁的磁性强弱呢？任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素可以通过电磁铁吸引可以
4、通过电磁铁吸引大头针的数量大头针的数量来判断电磁铁的磁性强弱。来判断电磁铁的磁性强弱。知识讲解知识讲解通电螺线管外部的磁场和条形磁体类似通电螺线管外部的磁场和条形磁体类似。请同学们使用螺线管、小磁针、铁屑等器材，探究通电螺线管周围的磁场请同学们使用螺线管、小磁针、铁屑等器材，探究通电螺线管周围的磁场分布。观察并记录小磁针的偏转情况，撒上铁屑观察磁场分布。分布。观察并记录小磁针的偏转情况，撒上铁屑观察磁场分布。任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素分组实验分组实验知识讲解知识讲解实验一：安装如图所示的装置，闭合开关，对比甲、乙电磁铁吸引大头针实验一：安装如图所示的装置，闭合开关，对比甲、乙电磁铁吸
5、引大头针的数量。的数量。实验二：闭合开关，观察乙电磁铁，向左移动滑片实验二：闭合开关，观察乙电磁铁，向左移动滑片P，使电路中的电流变大，使电路中的电流变大，观察乙电磁铁吸引大头针的数量变化。观察乙电磁铁吸引大头针的数量变化。任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素演示实验演示实验知识讲解知识讲解电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关。任务二：探究影响电磁铁磁性强弱的因素知识讲解知识讲解任务三：认识电磁继电器的工作原理阅读课本，列举电磁铁在生活中的应用。阅读课本，列举电磁铁在生活中的应用。电铃电铃电磁起重机电磁起重机知识讲解知识讲解任务三：认识电磁继电器的工
6、作原理驱动巨大机器的电流可能达到几十安、几百安，控制强大电流的并不是一驱动巨大机器的电流可能达到几十安、几百安，控制强大电流的并不是一个小小按钮开关，而是由继电器控制。那么，什么是继电器呢？个小小按钮开关，而是由继电器控制。那么，什么是继电器呢？电磁继电器电磁继电器是一种利用电磁铁控制工作电路通断的开关。电磁继电器结构是一种利用电磁铁控制工作电路通断的开关。电磁继电器结构如图所示，由电磁铁、衔铁、弹簧、触电组成。如图所示，由电磁铁、衔铁、弹簧、触电组成。知识讲解知识讲解任务三：认识电磁继电器的工作原理了解电磁继电器的工作过程。了解电磁继电器的工作过程。当控制电路通电时，电磁铁产当控制电路通电时
7、，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使动触点和生磁性吸引衔铁，使动触点和静触点接触，从而闭合工作电静触点接触，从而闭合工作电路；当控制电路断电时，电磁路；当控制电路断电时，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉回铁失去磁性，弹簧将衔铁拉回原位，切断工作电路。原位，切断工作电路。知识讲解知识讲解任务三：认识电磁继电器的工作原理电磁继电器电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。如图所示的是温度自动报警器
8、，请同学们分析电磁继电器的作用和工作过程。如图所示的是温度自动报警器，请同学们分析电磁继电器的作用和工作过程。课堂小结课堂小结电磁铁电磁铁构造构造磁性磁性在螺线管中间插入铁芯在螺线管中间插入铁芯磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关电磁继电器电磁继电器工作原理工作原理作用作用电流的磁效应电流的磁效应自动控制电路自动控制电路应应用用随堂检测随堂检测1.如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。关于该装如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。关于该装置，下列说法正确的是置，下列说法正确的是 （）（）DA.装置中的温度计主要起测量温度的作用装置中的温度计主要起
9、测量温度的作用 B.电铃响说明温度低于电铃响说明温度低于85 C.电磁继电器中电磁铁是利用电流的热效应来工作电磁继电器中电磁铁是利用电流的热效应来工作 D.灯亮说明温度低于灯亮说明温度低于85随堂检测随堂检测2.如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（）如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（）A只提高电源电压只提高电源电压B只将滑片向左移动只将滑片向左移动C只增加螺线管线圈的匝数只增加螺线管线圈的匝数D只将铁芯换成铜芯只将铁芯换成铜芯 D随堂检测随堂检测3人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞
10、的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵只能向泵室外侧开启；阀门室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法不正确的是（）说法不正确的是（）A线圈线圈AB中应通入方向周期性改变的电流中应通入方向周期性改变的电流B电流从线圈电流从线圈B端流入时，活塞向右移动端流入时，活塞向右移动C电流从线圈电流从线圈A端流入过程，血液流入泵室端流入过程，血液流入泵室D人工心脏泵每分钟人工心脏泵每分钟“跳动跳动”的次数由线圈中电流的大小决定的次数由线圈中电流的大小决定D随堂检测随堂检测4如
11、图所示，如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，是螺线管的铁芯，S是转换是转换开关（开关（S接接1时连入电路的线圈匝数多，时连入电路的线圈匝数多，S接接2时连入电路的线圈匝数少），时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片，要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（）是滑动变阻器的滑片，要使弹簧的长度变长，可采取的办法是（）A滑片滑片P的位置不变，的位置不变，S由由1改接到改接到2BS接接1，将滑片，将滑片P向左滑向左滑CS接接1，滑片，滑片P位置不变，将铁芯位置不变，将铁芯B抽出抽出DS接接1，将滑片，将滑片P向右滑向右滑B随堂检测随堂检测5如图是汽车启动原理
12、图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的如图是汽车启动原理图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，相当于钥匙孔并旋转，相当于 （填（填“闭合闭合”或或“断开断开”）开关，此）开关，此时电磁铁的上方是时电磁铁的上方是 极。极。闭合闭合N随堂检测随堂检测6如图所示，闭合开关，当电流通过电磁铁，小锤击打铃碗时，电磁铁 （填“仍具有”或“没有”）磁性。没有没有随堂检测随堂检测7如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，如图所示，请将螺线管、滑动变阻器接入电路中，使开关闭合后，螺线管与条形磁铁相互吸引，滑动变阻器滑片螺线管与条形磁铁相互吸引，滑动变阻器滑片P向左移动会使引力向左
13、移动会使引力变小。变小。随堂检测随堂检测8为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小明所在的实验小组做了如图所示的实验。为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小明所在的实验小组做了如图所示的实验。a b c d（1）通过比较）通过比较 ，来判断电磁铁的磁性强弱不同；，来判断电磁铁的磁性强弱不同；（2）通过比较）通过比较bc两种情况，可以得出结论；在线圈匝数相同时，导线中电流越两种情况，可以得出结论；在线圈匝数相同时，导线中电流越 大，电磁铁的磁性越大，电磁铁的磁性越 ；（3）通过比较）通过比较d中中A、B两个电磁铁吸引大头针的情况，可得出结论：在线圈中两个电磁铁吸引大头针的情况，可得出结论：在线圈中 电流相同时，线圈匝数越电流相同时，线圈匝数越 ，电磁铁的磁性越弱。，电磁铁的磁性越弱。吸引大头针数目的不同吸引大头针数目的不同强强少少作业本作业完成对应练习。实践性作业自制简易的电磁铁。
