16.3探究电磁铁的磁性 --2023-2024学年沪粤版物理九年级下学期

第十六章 电磁铁与自动控制 16.3 探究电磁铁的磁性 沪粤版 物理 复习回顾： 1、奥斯特实验说明了什么？ 通电导线周围存在磁场； 磁场方向与电流方向有关。 电流的两个效应？ 电流的热效应、磁效应 课堂导入 电影的的悬浮飞艇充满充满科幻色彩，我们生活中有类似的情况吗？ 螺线管 铁芯 在螺线管中插入一个铁芯就构成了一个电磁铁，与螺线管相比就是多了一个铁芯，这样在相同条件下会使磁性大大加强。 一、电磁铁 活动1:认识电磁铁 制作电磁铁 A.观察电磁铁的结构 铁芯 线圈 衔铁 实验室里常用的电磁铁 螺线管中插入铁芯后磁性会怎样变化，为什么？ ②仔细观察螺线管中插入铁芯后磁性会怎样变化，为什么 ？ 答：插入铁芯后磁性增强了， 是由于铁芯被磁化了， 螺线管周围既有电流的磁场 也有铁芯的磁场， 所以使磁性更强。 螺线管 铁芯 电磁铁的工作原理： 利用电流的 来工作的 磁效应 电磁铁通电时有磁性，断电时还有磁性吗？ 电磁铁通电有磁性，断电时磁性消失 想一想： 电磁铁的铁芯为什么不用铜芯、铝芯去做？ 活动2、自制电磁铁 用细导线在大铁钉上顺一个方向绕制一定匝数的线圈，就制成了一个电磁铁 15 影响 电磁铁磁性强弱 的因素有哪些？ 1、猜想： 电流的大小 线圈的匝数 控制变量法 问题一：用什么办法来判断电磁铁磁性强弱呢？ 观察吸引大头钉的个数 问题二：怎么改变通过电磁铁线圈中的电流大小？ 用滑动变阻器改变线圈中的电流 问题三：怎么改变电磁铁线圈的匝数呢？ 用两个匝数不同的电磁铁。 问题导航 ①研究电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系 电流越大，电磁铁吸引的大头钉数目越_____。 线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越_____。 强 多 实验 现象 结论 当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越______。 ②研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系 匝数越多，电磁铁吸引大头钉数目越_____。 强 多 实验 现象 结论 通过电磁铁的电流越_____，电磁铁的磁性就越_____；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越_____，磁性就越_____。 强 多 强 大 电磁铁磁性有无，可用__________________来控制。 电磁铁磁性强弱，可用_______________、______________来控制。 电磁铁的极性变换，可用_______________来实现。 通断电路（电流） 改变电流大小 改变电流方向 电磁铁的优点： 改变线圈匝数 实验结论 电磁铁的应用 21 磁浮列车的底部安装有电磁体，地面轨道铺有电磁体，通过磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道上方行驶，从而减小阻力，提高列车的运行速度。 工作原理：电磁起重机中有一个巨大的电磁铁,通电后,电磁铁产生很强的磁性,能吸引成吨的钢材或铁矿石。 23 工作原理：电路闭合，电磁铁吸引弹簧片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，铁锤跟弹簧片一起被弹回，电路又闭合。上述过程不断重复，电铃不断发出声音。 弹簧片 电铃 25 在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊车），而它们的电流可达几十安、上百安，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？ 电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关。它可以用低电压和弱电流来间接控制高电压和强电流。 固态继电器 接触器式继电器 28 S 电磁铁 衔铁 静触点 复位弹簧 构造 主要部分的作用： 电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔铁 衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，带动动触点上下运动 复位弹簧：电磁铁磁性消失时，拉动衔铁弹离电磁铁 触点：相当于被控制电路的开关(A、C是静触点，B为动触点） 电磁继电器的结构及作用 动触点 A C B 活动2：学习使用电磁继电器 S 红灯 绿灯 (1)连接控制电路 (2)连接工作电路 2.工作原理 低压控制电路 高压工作电路 当开关S1闭合时，电磁铁通电产生____，将衔铁______,动触点下移， ____支路接通， ____亮； 当开关S1断开时，电磁铁断电失去____，复位弹簧拉动衔铁，动触点上移， ____支路接通， ____亮； S1 S2 磁性 吸下 红灯 红灯 磁性 绿灯 绿灯 用电磁继电器进行自动控制 电磁继电器的工作原理： 低压控制电路 高压工作电路 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。 自动控制 S 水位自动报警装置 水位未达A时，绿灯亮，水位正常； 水位达到A时，红灯亮，水位不正常。 红灯 绿灯 A B 3. 下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中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和