20.3 电磁铁 电磁继电器 课件 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

物理九年级全一册•人教版2024第3节

电磁铁

电磁继电器第二十章电与磁学习目标01020304物理观念①知道什么是电磁铁，知道电磁铁在生产、生活中的应用②知道影响电磁铁磁性强弱的因素③认识电磁继电器的构造和工作原理科学思维运用综合分析归纳的方法，得出电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大关：匝数少磁性弱，匝数多磁性强;电流小磁性弱，电流大磁性强。科学探究在探究电磁铁磁性强弱影响因素实验中，能识别并控制变量，设计对比实讨论改进，并实施方案。通过对实验的分析，提高比较、分析、归纳结论的能力。科学态度与责任通过实验探究和观察分析，感受到物理学的魅力，培养对物理学的兴趣与热爱；通过了解电磁铁和电磁继电器的应用，认识到物理知识在生产和生活中的重要性,增强社会责任感。重点难点教学重点教学难点电磁铁的特性和应用、电磁继电器的构造和工作原理。影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究方法。课堂导入在工地、码头，以及一些车间、货场，人们常常可以看到电磁起重机提起几十吨重的铁板、钢筋、铁管、废铁和其他各种铁质材料。

它能随意把钢铁吸住或放下呢，你知道它是如何做到的吗？探究新知这样的磁体与永磁体相比，有哪些优点？这些优点在实际中有哪些应用？螺线管通电后，会成为一个磁体，断电后其磁性容易消失。永磁体：条形磁体，它的周围存在着磁场，且能长期保持其磁性，这种磁体被称为永磁体。探究新知演示实验【实验】增强螺线管磁性强弱的方式如图所示，用导线在塑料管上绕成一个螺线管。接通电路，分别将木棒、铜棒和铁棒插入塑料管内，通过吸引小铁钉(或大头针)的数量判断螺线管磁性强弱的变化情况。实验表明，通电螺线管内插入铁棒时，其磁性明显增强。电磁铁探究新知电磁铁1.电磁铁的概念把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，会有较强的磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫作电磁铁。线圈铁芯探究新知2.工作原理电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。通电后，铁芯被螺线管的磁场磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性增强。螺线管的磁场

+铁芯的磁场螺线管的磁场探究新知电磁起重机前面提到的电磁起重机主要部件之一是电磁铁。大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材。你能制作一个简易的电磁起重机吗？探究新知【学习任务一】电磁铁的工作原理下列有关电磁铁的说法中正确的是（）A．电磁铁是永磁体B．电磁铁的铁芯是用软磁性材料制成的C．电磁铁的铁芯用钢较好，因为它被磁化后磁性不易消失D．电磁铁中的铁芯带上了电，因此磁性很强B探究新知把一根较长的导线绕在一枚大铁钉上，就可制成一个电磁铁。把电源、电磁铁及滑动变阻器串联起来，闭合开关，观察“起重机”吊起了多少曲别针。想想做做制作简易的电磁起重机实际电磁起重机中的电磁铁磁性很强。如何使你制作的电磁铁磁性增强？影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些呢？自制电磁铁探究新知演示实验【实验】探究影响电磁铁磁性强弱的因素①电流的大小可能会影响电磁铁磁性的强弱。②线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。猜想与假设实验器材利用大铁钉、漆包线、电流表、电源、开关、滑动变阻器、大头针、铁架台等。探究新知实验方法控制变量法①控制电磁铁线圈的匝数相同，改变线圈中电流的大小。②控制电磁铁线圈的电流相同，改变线圈匝数。转换法判断磁性强弱方法——根据吸引大头针、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。探究新知1.电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系：将滑动变阻器、电流表和电磁铁串联起来，闭合开关，此时电磁铁线圈匝数一定，调节滑动变阻器，改变通过线圈的电流大小，观察电磁铁吸引大头针的数目变化。实验过程SaSa结论一：当匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。探究新知2.电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系：把三个匝数不同的电磁铁，与滑动变阻器、电流表串联在电路中，闭合开关，此时电路中电流大小一定，观察电磁铁吸引大头针的数目变化。Sabc结论一：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。探究新知影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______；线圈的匝数乙丁时，通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性______；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______，磁性______。总结归纳有消失大越强越多越强探究新知【学习任务二】影响电磁铁磁性强弱的因素某同学将两个相同的铁钉绕制成电磁铁，连接如图所示的电路，使用足够数量的大头针进行探究实验。下列探究正确的是（）A．闭合开关S，电磁铁A线圈的匝数更少，所以通过电磁铁A线圈的电流更大B．闭合开关S，电磁铁B线圈的匝数更多，所以电磁铁B吸引的大头针数量更多C．若要使电磁铁A和B的磁性增强，可向右移滑动变阻器的滑片PD．只将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，闭合开关S电磁铁A吸引的大头针数量增多B探究新知【变式训练】探究影响带电磁铁磁性强弱的实验在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。①当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_____（选填“增加”或“减少”），说明电流越____，电磁铁磁性越强；②根据图示可知，____（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，_________，电磁铁磁性越强；③电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_________________。增加同名磁极相互排斥大甲匝数越多探究新知3.电磁铁的优缺点电磁铁磁性的有无可由电流的通断来控制。电磁铁的磁性强弱，可用电流大小、线圈匝数多少来控制。电磁铁的极性变换，可通过改变电流方向来实现。探究新知4.电磁铁的应用电磁铁在生活、生产和科学技术中有很广泛的应用。从家里的全自动洗衣机到电动汽车，从磁悬浮列车到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁无处不在。利用电磁铁发明电报、电话，开创了现代通信技术。在北京正负电子对撞机中，使用了大量的电磁铁。磁悬浮列车所用的磁体是通有强大电流的电磁铁。探究新知在生活中，驱动巨大机器的电流可能有几十安、几百安。直接控制或操作是很危险的。在工厂里，我们常常看到工人师傅利用按钮来控制机器。这是如何做到控制这些强大的电流？电磁继电器探究新知1.电磁继电器概念电磁继电器电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高压电、强电流电路通断，来控制工作电路的一种开关的装置。电磁继电器是电磁铁的广泛应用探究新知2.电磁继电器的结构由电磁铁、衔铁、弹簧、触点（动触点和静触点）等组成。工作时的电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。电动机M静触点动触点衔铁电磁铁弹簧低压电源高压电源控制电路工作电路电磁铁:通电时产生磁性，吸下衔铁。衔铁:带动动触点上下运动。弹簧:电磁铁无磁性时，带动衔铁离开电磁铁。触点:相当于被控制电路的开关。探究新知3.电磁继电器的工作原理控制电路中开关S闭合时，电磁铁的线圈有电流通过产生磁性，衔铁B被吸下来，动触点D与静触点E接触，高压电路闭合，电动机M工作。反之控制电路开关S断开时，线圈没有电流通过磁性消失，衔铁B被弹簧弹起，动触点D与静触点E脱离，高压电路断开，电动机M停止工作。探究新知4.电磁继电器的作用及实质用控制___电压___电流电路的通断，来间接控制___电压___电流电路的通断。低弱高强作用电磁继电器的实质就是一种利用______，来控制工作电路通断的_____。实质电磁铁开关探究新知电磁继电器是一种常用的电子控制开关，在特定情况下关闭或开启，它可以避免工作人员直接操纵含有高电压、强电流的工作电路，从而确保操作安全。电磁继电器被广泛地应用于自动控制和通信领域。5.电磁继电器的应用电铃电梯超载报警系统探究新知【学习任务三】电磁继电器的构造与原理如图是某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（）A．R1的阻值随温度的升高而增大B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调大D．若控制电路电源电压降低，报警温度将升高D课堂小结电磁铁电磁继电器电磁铁电磁铁磁性强弱优点电磁继电器内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。利用电流的磁效应来工作的。电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，电磁铁的磁性就越强。①可通过电流的通断来控制其磁性的有无。②可通过改变电流方向来改变其磁极的极性。③可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。概念：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、强电流电路通断的装置。构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点。工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的共同作用实现工作电路状态的转换。1.关于电磁铁，几位同学有下面的一些说法，你认为其中不正确的是（）A．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性B．电磁铁中通过的电流越大，它的磁性就越强C．在电流一定的情况下，外形相同的螺线管线圈匝数越多，它的磁性越强D．往通电螺线管中插入金属棒就会使通电螺线管的磁性增强课堂练习D2.如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（）A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱C．电磁铁A、B的上端均为N极D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系C3.如图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃响起发出报警信号。下列说法正确的是（）A．温度计中的水银是绝缘体B．电铃响时，电磁铁左端是N极C．温度降低到78℃以下，电铃响起发出报警信号D．电铃响时，滑片P向左移动，电磁铁磁性增强课堂练习D4.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。（1）闭合