20.3 电磁铁、电磁继电器（导学案）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

20.3 电磁铁、电磁继电器（导学案） 【学习目标】 1. 描述电磁铁；说明电磁铁的特点和工作原理. 2. 能通过实验，得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关. 3. 能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用. 【学习重点】 电磁铁的磁性。 【学习难点】 电磁继电器的工作原理及其应用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 电磁铁就是内部插入 的通电螺线管。电磁铁的工作原理：利用了电流的 效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。 2. 电磁铁磁性的强弱：线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越 ；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 。 3. 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 电压、 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 。 【合作探究】 探究一、电磁铁 【观察电磁铁并回答】 1. 概念：内部插有 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 磁性，没有电流时就 磁性（选填“有”或“无”）。 电磁铁 3. 工作原理 电磁铁是利用电流的 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 来判定。 【例题1】（多选）下列有关电磁铁的说法中，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磁效应制成的 探究二、电磁铁的磁性 1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【想一想】电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关? 【根据猜想，形成假设】 ①电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性，猜想 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 可能会影响电磁铁的磁性强弱。 【设计并进行实验】 （1）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 来判断电磁铁的磁性强弱。 （2）实验器材与电路 把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。 （3）进行实验 C 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。 （4）分析论证 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 ；实验②中，线圈匝数多的c电磁铁吸引曲别针的数目多，说明c电磁铁的磁性比a与b电磁铁的磁性 。 （5）实验结论 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。 2. 电磁铁的优点 【根据实验结论进行归纳】 （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 来改变其磁极的极性。 （3）可以通过改变电流的 或 的多少来控制其磁性的强弱。 3. 电磁铁的应用 （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 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 提供的，如磁浮列车、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。 【例题2】小华想用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 （1）他用相同的漆包线和____（选填“钢钉”或“铁钉”）绕制成两个电磁铁A和B，B钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示； （2）如图甲，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引的大头针_____（选填“更多”“不变”或“更少”），说明在线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与__________有关； （3）如图乙，把电磁铁A和B串联。闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总比A能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是______ 。 探究三、电磁继电器 【想一想】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