2020年春九年级物理全册20-3电磁铁电磁继电器课件（新人教版）

第20章 电与磁 第3节 电磁铁 电磁继电器 教学目标 知识与技能 1．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。 3．了解电磁继电器的结构和工作原理。 过程与方法 1．探究电磁铁的特性和工作原理。 2．通过阅读说明书，自己动手实践来了解如何使用电磁 继电器。 情感、态度与价值观 通过动手动脑完成电磁铁的探究实验并亲自动手实践 如何使用电磁继电器，培养学生乐于探索自然界奥秘 的兴趣。 重点难点 1．电磁铁的特性和工作原理。 2．电磁继电器的结构和工作原理。 教学目标 1、电磁铁是内部带有 的通电螺线管，其工作的 原理是利用电流的 效应。 2、电磁铁与永磁体相比，其优点是：磁性的有无可能 通过 来实现；磁性的强弱可以通 过 来控制；磁极的极性可以通 过 来改变。 3、电磁继电器是根据电流的 效应工作的，它的 实质是利用 控制工作电路通断的开关；它可 能通过控制低压电路的通断间接控制 的通 断。 铁芯 磁 电流的有无 电流的大小 电流的方向 磁 电磁铁 高压电路 自主学习 如图所示是王强同学在研究性学习活动中为某仓 库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门 口，电铃和灯泡放在值班室内。根据图示电路， 你能说说该报警器的工作原理吗。 情景导入 永磁体 电磁铁 情景导入 那么电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ 下面我们一起来探究。 利用电流的磁效应来工作。 插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 定义： 工作原理： 一、电磁铁 自研互学 （1）猜想： 磁性强弱可能与电流的大小、 线圈的匝数和有无铁芯有关。 （2）实验器材： 电源、开关、变阻器、导线、电流表、 大头针、电磁铁 （3）设计电路图： （4）实验方法： A 控制变量法 二、怎样使电磁铁的磁性强 S a 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。   对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱 跟线圈的匝数会有什么样的关系？   （1）改变电路中的电流大小；   （2）改换不同匝数的螺线管。 设计实验 S a S a 演示1 结论：   匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的 磁性越强。 现象： 现象：    S a b 演示2 结论：   电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多， 电磁铁的磁性越强。 模拟实验 （7）结论： 影响电磁铁磁性强弱的因素有： 电流的大小： 电流越大，电磁铁的磁性越强； 线圈的匝数： 线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强； 有无铁芯： 插入铁芯，电磁铁的磁性增强。 （1）电磁铁的磁性有无可以控制： 通电有磁性、断电无磁性。 三、电磁铁的优点 （2）电磁铁的磁性强弱可以控制： 通过改变电流大小改变电磁铁的磁性强弱。 （3）电磁铁的磁极方向可以控制： 通过改变电流的方向来改变电磁铁的磁极。 磁悬浮列车 起重机 电动机 发电机。 四、电磁铁的应用 1．电磁继电器   电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路 的一种开关。 2．电磁继电器的构造 五、电磁继电器 3．电磁继电器的工作原理 低压低压 电源电源 低压控制电路低压控制电路 高压电源 高压工作电路 动画演示：电铃 电 磁 铁 电磁铁的定义：带铁芯的螺线管 电磁铁的工作原理：电流的磁效应 影响电磁铁强弱的因素 电流大小 线圈匝数多少 构造：电磁铁、衔铁、弹簧、触点 工作原理：电流的磁效应 工作电路 低压控制电路 高压工作电路 电 磁 继 电 器 电 磁 铁 和 电 磁 继 电 器 课堂小结 1.通电螺线管的磁性强弱 、   和    有关。 电流的大小 线圈的匝数 有无铁芯 当堂演练 2.如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时， 电路中的电流将 ，电磁铁中的磁性将 。 减弱 变小 3.如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是 （ ） A. S1接1，S2接3 D. S1接2，S2接3 C. S1接2，S2接4 B. S1接1，S2接4 R 4 3S2 S1 21 R D 4.如图所示，若将变阻器的 滑片向右移动，那么悬挂磁 铁的弹簧将( ) A.不变 B. 缩短 C. 伸长 D. 不能判断 R S · N S S N B 1. 图20.3-7 是一种水位自动报警器的原理图。 水位没有到达金属块 A时，绿灯亮；水位到达 金属块 A时，红灯亮。请说明它的工作原理。 注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水 都能导电。 教材习题解答 解：水位没有到达金属 A时，电磁继电器左边的 控制电路无法构成闭合 回路，线圈中没有电流 通过，此时衔铁与上面 的触点接触，工作电路 中绿灯和电源构成闭合 回路，故绿灯亮；当水位到达金属块A时，电磁 继电器左边的控制电路中金属块A和B、电磁铁以 及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，电磁 铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔铁就与下面的触 点接触，红灯和电源就构成闭合回路，故红灯亮。 2. 图20.3-8 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中封入 一段金属丝，电源的两极分 别与水银和金属丝相连。当 温度达到金属丝下端所指的 温度时，电铃就响起来，发 出报警信号。说明它的工作 原理。 解：当温度达到金属丝下 端所指的温度时，水银面 上升，与金属丝接触，此 时左边的控制电路为闭合 回路，线圈中有电流通过， 电磁铁具有磁性，吸引右 边衔铁，使衔铁与其左端 的触点接触，这样电铃和 电源就构成了闭合回路， 电铃就会响起来，发出报 警信号。 3. 图20.3-9 是直流电铃的原 理图。衔铁B与弹性片A相连， 自然情况下弹性片是和螺钉接 触的。接通电源后电磁铁吸引 衔铁，敲击铃碗发声，但同时 弹性片与螺钉分离导致断电， 电磁铁失去磁性后弹性片又和 螺钉接触而通电，如此往复。 弄懂原理后，请你在图20.3-5 所示的继电器上把电源连在电 路里，使它成为一个电铃。这 样的电铃没有铃碗，通常叫做 蜂鸣器。 4. 法国科学家阿尔 贝· 费尔和德国科 学家彼得· 格林贝 格尔由于发现了巨 磁电阻（GMR）效应， 荣获了2007 年诺贝 尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁 场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之 间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一 场革命。图20.3-10 是说明巨磁电阻特性原理的示意 图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2 并使滑片P 向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？ 解：指示灯的亮度会明显变亮。