人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 电磁铁 电磁继电器教学ppt课件

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 电磁铁 电磁继电器教学ppt课件，共48页。PPT课件主要包含了永磁体，电磁铁，学习目标，电磁铁的优点，电磁铁的应用，A指南针，B电铃，C磁悬浮列车，D电磁起重机，强或小弱等内容，欢迎下载使用。
永磁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？电磁铁又有哪些优越性？有什么重要的应用？
1.知道什么是电磁铁；知道电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；了解电磁铁在生活中的应用；知道电磁继电器及其构造和工作原理。
2.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，提高学生的观察、分析及操作能力。
1. 概念内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。如图所示。 2. 特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。
3. 工作原理 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
4. 电磁铁磁极极性的判断 电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则来判定。
（1）提出问题：电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关?（2）猜想与假设①电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性，猜想电流的大小应该会影响电磁铁磁性的强弱。②构成电磁铁的主要部件是线圈，猜想线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。
1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
（3）实验方法 ①控制变量法：控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小。控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。②转换法：根据电磁铁吸引铁钉或曲别针等数量的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。
①按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
②把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。
实验①中，通过电磁铁的电流越大，吸引曲别针的数目越多，说明电磁铁的磁性越强；实验②中，线圈匝数多的c电磁铁吸引曲别针的数目最多，说明c电磁铁的磁性比a与b电磁铁的磁性强。
线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
演示实验——《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》
（1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。（2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。（3）可以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。
（1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用 主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。
（2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁悬浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。
视频欣赏——《电磁起重机》
在生产技术中，一些大型机器在工作时的电流大，电压高，人们直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？原来人们使用了电磁继电器，下面学习电磁继电器的工作原理。
1. 电磁继电器概念
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、强电流电路通断的装置。电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2. 电磁继电器的构造与工作电路主要有电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点等组成。
（1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等.
（2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点.
3. 电磁继电器的工作原理闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压电路闭合，电动机M工作。
断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.
4. 电磁继电器的应用（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境；（2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制；（3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。
视频欣赏——《电磁继电器》
应用实例——（1）温度自动报警器
制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，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。
工作原理：温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。
右图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，电源断开时，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，请你在右图所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。
应用实例——（2）机械电铃工作原理
应用实例——（3）水位自动报警器原理
当水位上涨时，水与金属A接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
1. 许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法正确的是( )
A. 铁芯使通电电磁铁的磁性增强B. 电磁铁断电后，仍然有很强的磁性C. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替D. 电磁铁是根据电流的热效应制成的
2. 下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应用的是( )
3. 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的电路图，关于它的说法正确的是( )
4.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小红同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图甲、乙、丙、丁所示为实验中观察到的四种情况。
（1）可通过观察____________________________来判断电磁铁磁性的强弱。
电磁铁吸引大头针数目的多少
（2）比较________两图可知：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
（3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，通过电磁铁线圈的电流越____，电磁铁磁性越________________。
【点拨】比较乙、丙两图，图丙滑动变阻器接入电路的阻值较小，电路总电阻较小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中电流较大，且电磁铁吸引的大头针数目较多，可知：线圈匝数相同时，通过电磁
铁绕圈的电流越大，电磁铁磁性越强。
（4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是__________________________________。
控制通过两个电磁铁线圈的电流相同
【点拨】探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数
的关系，应控制通过电磁铁绕圈的电流相同，线圈匝数不同。将两电磁铁串联的目的是控制通过两个电磁铁绕圈的电流相同。
（5）利用上述结论分析图戊，下列措施中能使图中电磁铁磁性增强的是___。
5. 小红用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。她给线圈通电后，钉尖处可以吸引曲别针。关于此实验，下列说法正确的是( )
7. ［多选］在中国航天的辉煌历程中，神舟系列飞船如同璀璨的星辰，一次次划破苍穹，书写着人类探索太空的壮丽篇章。载人飞船在发射前，检测飞船舱体的气密性至关重要。某小组在项目式学习中设计了一个检测容器气密性的装置，
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.
①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.②构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点.③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.