20.3 电磁铁 电磁继电器-2023-2024学年九年级全一册物理同步精剖细解讲义（人教版）

20.3 电磁铁 电磁继电器 ——精剖细解讲义 知识点1：电磁铁 电磁继电器 1、电磁铁 如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性。这种磁体，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。 当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化，这样就组成了一个电磁铁。 原理：根据电流的磁效应及通电螺线管中加人铁芯磁性增强的原理工作的。 探究影响电磁铁的磁性强弱的因素： 设计实验：准备实验器材两个相同的大铁钉，一些绝缘导线，以及开关、电源、滑动变阻器、一些曲别针和电流表并组装成电磁铁，将其接在电路中，观察其吸引曲别针的数量来确定其磁性的强弱。实验电路图如图所示： 实验过程：保持线圈匝数一定，调节滑动变阻器改变电路中的电流大小，判断电磁铁磁性强弱与电流大小之间的关系；保持电流大小一定，改变线圈匝数，判断电磁铁磁性强弱与线圈匝数数量的关系。 实验现象：电流越大，铁钉吸引的大头针数量越多；线圈匝数越多，铁钉吸引的大头针数量越多。 实验结论：通过多次实验，可以得出影响电磁铁磁性强弱的因素为通过电磁铁的电流和电磁铁线圈的匝数。对于同一电磁铁，在线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强；在通过电流大小一定时，匝数越多，磁性越强。 电磁铁只有在通电的情况下有磁性，断电则磁性消失。 电磁铁的特点：磁性的有无可由电流的通断来控制；磁性的强弱可由改变电流大小或线圈的匝数来调节；磁极可由电流方向来改变。 影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小（在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强）；有无铁芯（电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强）；线圈匝数的多少（当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强）。 电磁铁的优点：电磁铁磁性的有无用通断电来控制；磁性强弱用电流大小来控制；它的南北极用电流方向来控制，使用起来非常方便。 电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。 2、 电磁继电器 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。 电磁继电器实质上就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 结构：电磁铁、衔铁、弹簧片、触点组成。如下图所示： 工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。 工作原理：在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。 电磁继电器就是用低电压、弱电流去控制高电压、强电流的一种控制开关。 作用：实现远距离操作；利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流；实现自动控制。 电磁铁的构造和原理 1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替 B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁 C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的 2．自从第一次发现电能生磁以来，很多科学家投身于研究电与磁的关联，并推动着科技的发展，下列关于电与磁的说法正确的是（　　） A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B．电磁铁是根据电流的磁效应制成的 C．磁场中的磁感线是真实存在的 D．磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极 3．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁，下列说法中正确的是（　　） A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替 B．电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁 C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的 影响电磁铁磁性强弱的因素 4．如图所示，静止于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一电磁铁，闭合开关，下列判断正确的是（　　） A．电磁铁右端为N极，电源正负极交换电磁铁磁极交换 B．小车受到斥力向右运动 C．只将滑片P向右移动，电磁铁磁性减弱 D．只将电源正负极交换，电磁铁磁性增强 5．如图所示，原来开关断开时，铁块、弹簧在图中位置保持静止状态。当闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向右移动，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，弹簧长度变短 B．电流表示数变小，小磁针的N极顺时针转动 C．电磁铁磁性增强，弹簧长度变长 D．电磁铁磁性减弱，小磁针的N极逆时针转动 6．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁铁，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，下列判断正确的是（　　） A．小灯泡变亮，弹簧伸长 B．小灯泡变暗，弹簧伸长 C．电