【名师课堂】物理课件：北师大版九年级全册第十四章++四电磁铁及其应用(共51张PPT)

1、四 电磁铁及其应用体验体验 电磁铁电磁铁活动活动: :准备导线、大铁钉、多个大头准备导线、大铁钉、多个大头针、两节电池。针、两节电池。活动活动1:1:利用大铁钉和导线自制一个利用大铁钉和导线自制一个简易电磁铁简易电磁铁, ,如图所示如图所示, ,通电后观察吸通电后观察吸引大头针的个数。引大头针的个数。活动活动2:2:改变缠绕大铁钉的导线圈数改变缠绕大铁钉的导线圈数, ,再观察吸引大头针的个再观察吸引大头针的个数。数。活动活动3:3:将两节干电池串联将两节干电池串联, ,使导线绕制圈数与活动使导线绕制圈数与活动2 2相同相同, ,观察观察吸引大头针的个数。吸引大头针的个数。(1)(1)活动活动1

2、 1中中, ,通电后通电后, ,铁芯铁芯( (选填选填“能能”或或“不能不能”) )吸引大头针。吸引大头针。(2)(2)活动活动2 2中中, ,导线缠绕的圈数越多导线缠绕的圈数越多, ,吸引的大头针的个数吸引的大头针的个数越越。(3)(3)比较活动比较活动2 2和活动和活动3,3,活动活动吸引大头针个数较多。吸引大头针个数较多。提示提示: :(1)(1)能能 (2)(2)多多 (3)3(3)31.1.什么是电磁铁？电磁铁有什么特点？什么是电磁铁？电磁铁有什么特点？2.2.影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？3.3.电磁继电器的构造有哪些？电磁继电器的构造有哪些？4.

3、4.电磁阀控制车门是由哪几部分组成的？电磁阀控制车门是由哪几部分组成的？探究探究1 1 影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素1.1.猜想与假设：通过猜想与假设：通过“体验体验”可知影响电磁铁磁性强弱的因素可知影响电磁铁磁性强弱的因素(1)_(1)_；(2)_(2)_。参考答案：参考答案：(1)(1)电流的大小电流的大小 (2)(2)线圈匝数的多少线圈匝数的多少2.2.实验设计实验设计: :如图所示如图所示(1)(1)电磁铁的磁性是看不见摸不着的量电磁铁的磁性是看不见摸不着的量, ,可通过可通过来判断来判断, ,这种方法是这种方法是。参考答案参考答案: :弹簧测力计的读数大小转换法弹

4、簧测力计的读数大小转换法(2)(2)电磁铁的磁性强弱可能与多个因素有关电磁铁的磁性强弱可能与多个因素有关, ,在探究时在探究时, ,需要利需要利用用法。法。参考答案参考答案: :控制变量控制变量探究电磁铁磁性与线圈中电流的关系探究电磁铁磁性与线圈中电流的关系: :思路思路: :需控制需控制不变不变, ,改变改变。如通过滑动变阻器。如通过滑动变阻器滑片的移动滑片的移动, ,改变改变。提示提示: :利用控制变量法利用控制变量法, ,控制一个量控制一个量( (探究量探究量) )改变改变, ,其他量不其他量不变。变。参考答案参考答案: :线圈匝数电路中的电流线圈中的电流线圈匝数电路中的电流线圈中的电流

5、探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系: :思路思路: :控制控制相同时相同时, ,改变导线绕制的改变导线绕制的。参考答案参考答案: :电流线圈匝数电流线圈匝数3.3.实验数据及分析实验数据及分析序号序号电流表示数电流表示数I/AI/A线圈匝数线圈匝数弹簧测力计示数弹簧测力计示数/N/N1 10.60.650500.60.62 21.01.050501.01.03 31.21.250501.21.24 40.60.61001001.21.25 51.01.01001002.02.06 61.21.21001002.42.4分析实验数据分析实验数据, ,你可得出实验结论是你

6、可得出实验结论是(1)(1)与电流的关系与电流的关系:_;:_;(2)(2)与线圈匝数的关系与线圈匝数的关系:_:_。提示提示: :(1)(1)分析分析1 1、2 2、3 3组数据组数据, ,电流越大电流越大, ,弹簧测力计的读数越弹簧测力计的读数越大大, ,故可得出线圈匝数相同时故可得出线圈匝数相同时, ,通过线圈的电流越大通过线圈的电流越大, ,磁性越磁性越强。强。(2)(2)分析分析1 1、4(4(或或2 2、5 5或或3 3、6)6)组数据组数据, ,电流相同电流相同, ,线圈匝数越多线圈匝数越多, ,弹簧测力计的读数越大弹簧测力计的读数越大, ,故可得出通过线圈的电流相同时故可得出通

7、过线圈的电流相同时, ,线圈线圈匝数越多匝数越多, ,磁性越强。磁性越强。参考答案参考答案: :(1)(1)线圈匝数相同时线圈匝数相同时, ,通过线圈的电流越大通过线圈的电流越大, ,磁性越强磁性越强(2)(2)通过线圈的电流相同时通过线圈的电流相同时, ,线圈匝数越多线圈匝数越多, ,磁性越强磁性越强4.4.交流与评估交流与评估在探究与线圈匝数的关系时滑动变阻器的作用是什么？在探究与线圈匝数的关系时滑动变阻器的作用是什么？提示：提示：在电路中，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移到阻在电路中，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，起到保护电路的作用。值最大处，起到保护电路的作用。参考

8、答案：参考答案：保护电路保护电路探究探究2 2 电磁铁的应用电磁铁的应用结合电磁铁的特点及其应用，思考以下问题：结合电磁铁的特点及其应用，思考以下问题：1.1.根据电磁铁的特点，请简要叙述闭合开关后，电磁继电器的根据电磁铁的特点，请简要叙述闭合开关后，电磁继电器的工作过程。工作过程。参考答案：参考答案：当闭合开关后，有电流通过线圈，衔铁就被吸合到当闭合开关后，有电流通过线圈，衔铁就被吸合到铁芯上，此时推杆右端下降，带动金属弹簧片向下，下接触点铁芯上，此时推杆右端下降，带动金属弹簧片向下，下接触点与上端金属片的触点接通，电动机工作。与上端金属片的触点接通，电动机工作。2.2.根据电磁继电器的工作

9、原理分析工人利用其可以实现哪些操根据电磁继电器的工作原理分析工人利用其可以实现哪些操作？电磁继电器的实质是什么？作？电磁继电器的实质是什么？提示：提示：工人利用电磁继电器可实现用弱电流、低电压控制大电工人利用电磁继电器可实现用弱电流、低电压控制大电流、高电压的工作电路。如果生产场所温度较高或环境不好，流、高电压的工作电路。如果生产场所温度较高或环境不好，还可以把控制电路的开关安装在较远处，进行远距离操作。由还可以把控制电路的开关安装在较远处，进行远距离操作。由此可见，电磁继电器就是一种间接控制电路的开关。此可见，电磁继电器就是一种间接控制电路的开关。参考答案：参考答案：可实现用弱电流、低电压控

10、制大电流、高电压的工可实现用弱电流、低电压控制大电流、高电压的工作电路或进行远距离操作。电磁继电器的实质是一种间接控制作电路或进行远距离操作。电磁继电器的实质是一种间接控制电路的开关。电路的开关。3.3.在电磁阀车门的工作过程中，当电开关接通触点在电磁阀车门的工作过程中，当电开关接通触点1 1时，吸引时，吸引衔铁，阀体向衔铁，阀体向_运动，储气筒里面的压缩空气进入运动，储气筒里面的压缩空气进入_，活塞向活塞向_移动。移动。提示：提示：电开关接触点电开关接触点1 1时，图中右侧的线圈通电带磁性，把右时，图中右侧的线圈通电带磁性，把右侧衔铁吸引过去，使横杆将滑阀推到左侧，此时滑阀下面的空侧衔铁吸引

11、过去，使横杆将滑阀推到左侧，此时滑阀下面的空间就与左边的气管连通，储气筒内的压缩空气进入汽缸左侧，间就与左边的气管连通，储气筒内的压缩空气进入汽缸左侧，推动活塞向右运动，同时汽缸中右侧部分的气体排出。推动活塞向右运动，同时汽缸中右侧部分的气体排出。参考答案：参考答案：左左 汽缸左侧汽缸左侧 右右一、电磁铁一、电磁铁1.1.定义定义: :带有带有_的通电螺线管。的通电螺线管。2.2.原理原理: :利用利用_工作。工作。3.3.特点特点: :当线圈中当线圈中_电流时电流时, ,电磁铁就会产生相当强的磁电磁铁就会产生相当强的磁性性;_;_电流电流, ,磁性就消失。磁性就消失。铁芯铁芯电流的磁效应电流

12、的磁效应通入通入切断切断4.4.影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素: :(1)(1)电流的大小电流的大小: :线圈匝数一定时线圈匝数一定时, ,线圈中的电流越大线圈中的电流越大, ,磁性磁性_。(2)(2)线圈的匝数线圈的匝数: :电流大小一定时电流大小一定时, ,线圈匝数越多线圈匝数越多, ,磁性磁性_,_,匝匝数越少数越少, ,磁性磁性_。越强越强越强越强越弱越弱二、电磁继电器二、电磁继电器1.1.作用作用: :(1)(1)用用_、_电路控制电路控制_、_的工作电的工作电路。路。(2)(2)在恶劣的工作环境中在恶劣的工作环境中, ,可以把控制电路的开关安装在可以把控制电路的开

13、关安装在_处处, ,进行远距离操作。进行远距离操作。2.2.实质实质: :由由_控制开关。控制开关。弱电流弱电流低电压低电压大电流大电流高电压高电压较远较远电磁铁电磁铁三、电磁阀控制车门三、电磁阀控制车门1.1.原理原理: :利用压缩空气开关车门时利用压缩空气开关车门时, ,由由_进行控制工作。进行控制工作。2.2.工作原理工作原理: :电开关接通触点电开关接通触点1,1,有电流通过右侧线圈有电流通过右侧线圈, ,吸引衔铁使横杆向吸引衔铁使横杆向_运动运动, ,带动传动装置打开车门带动传动装置打开车门; ;电开关接通触点电开关接通触点2,2,有电流通过左有电流通过左侧线圈侧线圈, ,吸引衔铁使

14、横杆向吸引衔铁使横杆向_运动运动, ,带动传动装置关闭车门。带动传动装置关闭车门。电磁阀电磁阀左左右右【拓展延伸】【拓展延伸】1.1.电磁铁的铁芯要用软铁电磁铁的铁芯要用软铁, ,不能用钢不能用钢软铁容易被磁化软铁容易被磁化, ,磁性也容易消失磁性也容易消失, ,而钢被磁化后会变成永磁体而钢被磁化后会变成永磁体, ,磁性不会立即消失。磁性不会立即消失。2.2.电磁继电器的作用电磁继电器的作用(1)(1)用弱电流、低电压控制大电流、高电压的工作电路用弱电流、低电压控制大电流、高电压的工作电路, ,使人远使人远离高压触电的危险。离高压触电的危险。(2)(2)可以使人远离温度较高或环境不好的生产场所

15、可以使人远离温度较高或环境不好的生产场所, ,实现远距离实现远距离控制。控制。(3)(3)在控制电路中接入热敏元件、压敏元件或光敏元件在控制电路中接入热敏元件、压敏元件或光敏元件, ,利用这利用这些元件操纵控制电路的通断些元件操纵控制电路的通断, ,可以实现自动控制。可以实现自动控制。考点考点1 1 探究电磁铁磁性强弱的因素探究电磁铁磁性强弱的因素【典例【典例1 1】如图所示是小李探究电磁铁磁性如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是增强的是( )( )A.A.滑片滑片P P向右移动，其他条

16、件不变向右移动，其他条件不变 B.B.滑片滑片P P向左移动，其他条件不变向左移动，其他条件不变 C.C.开关开关S S由由1 1扳到扳到2 2，其他条件不变，其他条件不变 D.D.电源的正负极对调，其他条件不变电源的正负极对调，其他条件不变【思路导引】【思路导引】【精讲精析】【精讲精析】选选B B。本题考查探究电磁铁磁性强弱的因素。滑。本题考查探究电磁铁磁性强弱的因素。滑片右移，电路中的电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性会减片右移，电路中的电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性会减弱，弱，A A错；滑片左移，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁错；滑片左移，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性会增

17、强，的磁性会增强，B B对；开关对；开关S S由由1 1扳到扳到2 2时，线圈的匝数减少，电时，线圈的匝数减少，电磁铁的磁性会减弱，磁铁的磁性会减弱，C C错；电源的正负极对调只会改变电流的错；电源的正负极对调只会改变电流的方向，对电磁铁的磁性强弱不会有影响，方向，对电磁铁的磁性强弱不会有影响，D D错。故选错。故选B B。【方法归纳】【方法归纳】判断电磁铁磁性强弱的方法判断电磁铁磁性强弱的方法(1)(1)线圈匝数不变时，滑片移动线圈匝数不变时，滑片移动电阻变化电阻变化电流变化电流变化磁性磁性强弱。强弱。(2)(2)电流大小不变时，根据线圈匝数多少判断磁性强弱。电流大小不变时，根据线圈匝数多少

18、判断磁性强弱。考点考点2 2 电磁继电器及其工作原理电磁继电器及其工作原理【典例【典例2 2】如图所示如图所示, ,下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ( ) )A.A.当当S S1 1断开、断开、S S2 2闭合时闭合时, ,红灯亮红灯亮B.B.当当S S1 1断开、断开、S S2 2闭合时闭合时, ,绿灯亮绿灯亮C.C.当当S S1 1闭合、闭合、S S2 2断开时断开时, ,绿灯亮绿灯亮D.D.当当S S1 1、S S2 2均闭合时均闭合时, ,绿灯亮绿灯亮【思路导引】【思路导引】【精讲精析】【精讲精析】选选B B。本题考查电磁继电器。读图可知当。本题考查电磁继电器。读图可知当S S1

19、 1断断开、开、S S2 2闭合时闭合时, ,左侧的控制电路无电流左侧的控制电路无电流, ,电磁铁无磁性电磁铁无磁性, ,由于弹由于弹簧的原因簧的原因, ,动触点与绿灯的触点接触动触点与绿灯的触点接触, ,同时由于右边的工作电路同时由于右边的工作电路也是闭合的也是闭合的, ,所以此时的绿灯亮所以此时的绿灯亮, ,故故A A错误、错误、B B正确正确; ;当当S S1 1、S S2 2闭闭合时合时, ,左侧的控制电路有电流左侧的控制电路有电流, ,电磁铁有磁性电磁铁有磁性, ,由于衔铁被吸引由于衔铁被吸引, ,动触点与红灯的触点接触动触点与红灯的触点接触, ,同时由于右边的工作电路也是闭合同时由

20、于右边的工作电路也是闭合的的, ,所以此时的红灯亮所以此时的红灯亮, ,故故D D错误错误; ;当当S S1 1闭合、闭合、S S2 2断开时断开时, ,左侧的左侧的控制电路接通控制电路接通, ,电磁铁有磁性电磁铁有磁性, ,动触点与红灯的触点接触动触点与红灯的触点接触, ,而由而由于右侧的工作电路是断开的于右侧的工作电路是断开的, ,因此工作电路中无电流因此工作电路中无电流, ,所以两灯所以两灯都不亮都不亮, ,故故C C错误。故选错误。故选B B。【方法归纳】【方法归纳】描述电磁继电器工作原理的思路描述电磁继电器工作原理的思路 1.1.下列关于电磁铁和磁感线的说法中下列关于电磁铁和磁感线的

21、说法中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变B.B.电磁铁能永久性地保持磁性电磁铁能永久性地保持磁性C.C.磁感线是真实存在的磁感线是真实存在的D.D.磁体外部的磁感线总是从磁体外部的磁感线总是从S S极出发极出发, ,回到回到N N极极【解析】【解析】选选A A。本题考查电磁铁的性质。电磁铁的磁性的有无。本题考查电磁铁的性质。电磁铁的磁性的有无和强弱都由电流的有无及强弱控制和强弱都由电流的有无及强弱控制, ,有电流则有磁性有电流则有磁性, ,没有电流没有电流就没有磁性就没有磁性, ,故故A A正确正确; ;电磁铁中电流

22、消失后电磁铁中电流消失后, ,磁性即消失磁性即消失, ,故磁故磁性不能永久保持性不能永久保持, ,故故B B错误错误; ;磁感线是一种假想的线磁感线是一种假想的线, ,磁场中并不磁场中并不存在磁感线存在磁感线, ,故故C C错误错误; ;磁体外部磁感线总是从磁体外部磁感线总是从N N极出发极出发, ,回到回到S S极极, ,故故D D错误。故选错误。故选A A。2.2.如图是一种拍摄机动车闯红灯装置的原理简图。光控开关在如图是一种拍摄机动车闯红灯装置的原理简图。光控开关在接收到红灯信号时会闭合接收到红灯信号时会闭合; ;压力开关在受到机动车的压力时会压力开关在受到机动车的压力时会闭合闭合; ;

23、摄像系统电路接通时摄像系统电路接通时, ,摄像机立即实施拍摄。结合原理图摄像机立即实施拍摄。结合原理图可知可知, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () )A.A.只有在光控开关和压力开关都闭合时只有在光控开关和压力开关都闭合时, ,摄像机才会实施拍摄摄像机才会实施拍摄B.B.只要机动车驶过埋有压力开关的路口只要机动车驶过埋有压力开关的路口, ,摄像机就会实施拍摄摄像机就会实施拍摄C.C.只要光控开关接收到红灯信号只要光控开关接收到红灯信号, ,摄像机就会实施拍摄摄像机就会实施拍摄D.D.如果将光控开关和压力开关并联如果将光控开关和压力开关并联, ,也能达到相同效果也能达到相同效果【解

24、析】【解析】选选A A。本题考查电磁继电器的原理。只有光控开关和。本题考查电磁继电器的原理。只有光控开关和压力开关都闭合时压力开关都闭合时, ,摄像系统才会自动拍摄摄像系统才会自动拍摄, ,故故B B和和C C是错误的是错误的; ;光控开关和压力开关是相互牵制光控开关和压力开关是相互牵制, ,相互影响的相互影响的, ,因此这两个开关因此这两个开关只能串联只能串联, ,不能并联不能并联, ,故故D D说法错误。故选说法错误。故选A A。3.(3.(多选多选) )在研究电磁铁磁性强弱的影响因素时在研究电磁铁磁性强弱的影响因素时, ,以下说法错误以下说法错误的是的是( () )A.A.断开开关断开开

25、关, ,电磁铁无磁性电磁铁无磁性B.B.向右调节滑动变阻器的滑片向右调节滑动变阻器的滑片, ,电磁铁甲吸引大头针的数目会电磁铁甲吸引大头针的数目会增加增加C.C.断开开关断开开关, ,换用电磁铁乙换用电磁铁乙, ,必须向左移动滑片才能控制两个电必须向左移动滑片才能控制两个电磁铁的电流相同磁铁的电流相同D.D.通过两个电磁铁的电流相同时通过两个电磁铁的电流相同时, ,电磁铁甲的磁性比乙的强电磁铁甲的磁性比乙的强【解析】【解析】选选B B、D D。本题主要考查对电磁铁磁性强弱影响因素的。本题主要考查对电磁铁磁性强弱影响因素的了解和掌握。断开开关了解和掌握。断开开关, ,电路中没有电流电路中没有电流

26、, ,电磁铁无磁性电磁铁无磁性, ,故故A A说说法正确法正确; ;向右调节滑动变阻器的滑片向右调节滑动变阻器的滑片, ,其连入电路中的电阻线变其连入电路中的电阻线变长长, ,电阻变大电阻变大, ,电路中的电流会变小电路中的电流会变小, ,此时电磁铁甲的磁性会减此时电磁铁甲的磁性会减弱弱, ,电磁铁甲吸引大头针的数目会减小电磁铁甲吸引大头针的数目会减小, ,故故B B说法错误说法错误; ;换用电磁换用电磁铁乙时铁乙时, ,它的线圈匝数比甲的多它的线圈匝数比甲的多, ,其电阻也会大一些其电阻也会大一些, ,电路中的电路中的电流会变小电流会变小, ,因此必须向左移动滑片来增大电路中的电流因此必须向

27、左移动滑片来增大电路中的电流, ,才能才能使得两个电磁铁的电流相同使得两个电磁铁的电流相同, ,故故C C说法正确说法正确; ;通过两个电磁铁的通过两个电磁铁的电流相同时电流相同时, ,因为甲的线圈匝数比乙的线圈匝数少因为甲的线圈匝数比乙的线圈匝数少, ,因此甲的磁因此甲的磁性比乙的磁性弱性比乙的磁性弱, ,故故D D说法错误。故选说法错误。故选B B、D D。4.4.电磁铁实际上就是一个电磁铁实际上就是一个的螺线管的螺线管, ,其磁性的有无可其磁性的有无可以由以由电流来控制。电流来控制。【解析】【解析】本题考查电磁铁基本性质。在螺线管内插入铁芯本题考查电磁铁基本性质。在螺线管内插入铁芯, ,

28、通通电时有磁性电时有磁性, ,断电时失去磁性断电时失去磁性, ,这种磁体叫电磁铁。它是根据电这种磁体叫电磁铁。它是根据电流的磁效应制成的流的磁效应制成的, ,所以它的优点是磁性的有无可以由通断电所以它的优点是磁性的有无可以由通断电流来控制。流来控制。答案答案: :带有铁芯通断带有铁芯通断5.5.如图所示是公共汽车上用电磁阀控如图所示是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图。制车门开、关的工作电路图。L L1 1、L L2 2是固定的电磁线圈。衔铁是固定的电磁线圈。衔铁T T1 1、T T2 2通过通过横杆相连并可左右移动横杆相连并可左右移动, ,带动传动装置带动传动装置使车门开启或关闭。

29、使车门开启或关闭。S S接通触点接通触点b b时时, ,线线圈圈( (选填选填“L L1 1”或或“L L2 2”)”)具有磁性具有磁性, ,吸引衔铁使横杆向吸引衔铁使横杆向( (选填选填“左左”或或“右右”) )运动运动, ,带动传动装置关闭车门。带动传动装置关闭车门。【解析】【解析】本题考查电磁阀控制车门的装置。由图可知本题考查电磁阀控制车门的装置。由图可知, ,开关开关S S接接通触点通触点b b时时, ,线圈线圈L L2 2接入电路接入电路, ,有电流通过有电流通过, ,具有磁性具有磁性, ,吸引衔铁吸引衔铁T T2 2使横杆向右运动使横杆向右运动, ,带动传动装置关闭车门。带动传动装

30、置关闭车门。答案答案: :L L2 2右右6.6.小明用如图所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有小明用如图所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关。关。(1)(1)下表是小明的实验记录下表是小明的实验记录, ,根据表中数据回答下列问题根据表中数据回答下列问题: :通过比较第通过比较第和第和第两次实验两次实验, ,可知电磁铁的可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。磁性强弱跟线圈匝数有关。电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外, ,还跟还跟有有关。关。电磁铁电磁铁( (线圈匝数线圈匝数) )100100匝匝5050匝匝实验次数实验次数1 12 23 34 45 56 6电流