第3节 电磁铁 电磁继电器-【重难点手册】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

重避点手细九年级物理R) 第3节电磁铁 电磁继电器 重点和难点 课标要求 重点：电磁铁的磁性 难点：电磁继电器的工作原理及其 了解电磁铁在生产生活中的应用. 应用 01必备知识梳理。 重难点1电磁铁 C.可以用铜芯代替铁芯 L.电磁铁 D.电磁铁外部的磁感线总是从S极出发， 把一根导线绕成 线圈 回到N极 铁芯 螺线管，再在螺线管 解析]电磁铁的磁性有无，可以通过通电 内插入铁芯，当有电 断电来控制，通电时有磁性，断电时无磁性，故 流通过时，它会有较强的磁性，没有电流时就 A正确；电磁铁中电流消失后，磁性即消失，故 失去磁性，这种磁体叫作电磁铁.如图所示 磁性不能永久保持，故B错误；铜不容易被磁 2.工作原理 化，故C错误；在磁体外部，磁感线都是从N极 电流的磁效应，即有电流通过时有磁性， 发出，回到S极，故D错误， 没有电流时失去磁性。 答案A (1)通电螺线管中插入铁芯磁性增强的原 重难点2电磁铁的磁性 因：螺线管通电后具有磁性，这时内部的铁芯 1.探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 被磁化，两个磁场叠加，使磁性比原来螺线管 的磁性强. 实验 (2)电磁铁的铁芯一般用铁来做，因为电磁 装置 铁在实际应用中，通常情况下要求得失磁性自 由，铁是软磁体，正符合这样的要求.不能用钢， 左侧的电磁铁吸引左侧的电磁铁吸引的 实验 钢是硬磁性材料，被磁化后磁性能长期保持。 现象 的大头针比右侧的大头针比右侧的电磁 电磁铁少 铁多 (3)电磁铁的铁芯的形状大都做成U形， 因为它的两个磁极同时吸引物体，吸引力会更 两个电磁体的外形、两个电磁铁的外形、通 线圈的匝数相同，通过线圈的电流相同，左 强，另外U形两端的极性应该是相异的， 分析 过右侧电磁铁线圈侧电磁铁的线圈匝数 例①(2025·湖北华宜寄宿学校月考)下 的电流大些 多些 列关于电磁铁的说法，正确的是( ). 匝数一定时，通入的电流一定时，外形相同 探究 A.电磁铁的磁性有无可以改变 电流越大，电磁铁的 结论 的螺线管匝数越多，电 B.电磁铁能永久性地保持磁性 磁性越强 磁铁的磁性越强 132 第二十童电与磁组 2.对实验结论的相关研究 针被磁化，大头针下端的磁极相同，互相排斥， (1)分析电磁铁的特点：可参照通电螺线 所以下端分散，故B错误；向左移动滑片时，电 管的特点来分析 路中电阻减小，电流变大，电磁铁的磁性增强， (2)增强电磁铁磁性强弱的常用方法： 电磁铁甲、乙吸引大头针的数量会增多，故C ①增大线圈中的电流：②增加线圈的匝数 正确：由图知，乙吸引大头针的个数较多，说明 (3)电磁铁的磁性强弱实质上与多种因素 乙的磁性较强，甲、乙串联，电流相等，乙的线 有关 圈匝数多于甲的线圈匝数，说明电流一定时， 3.电磁铁的优点 线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，故D错误 (1)可以通过改变电流的通断来控制磁性 答案C 的有无 重难点3电磁继电器 (2)可以通过改变电流的大小和线圈的匝 1.电磁继电器 数来改变磁性的强弱。 电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作 (3)可以通过改变电流的方向来改变 电路的一种开关。 磁极 2.电磁继电器的构造 4.电磁铁的应用 如图所示，电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹 电磁起重机、磁悬浮列车、电铃、电磁继电 簧、动触点B和静触点A、C组成。 器等 电磁继电器 例2(2025·黄冈团风思源实验学校月 考)如图所示是探究“电磁铁磁性强弱与哪些 因素有关”的实验电路.闭合开关S,下列说法 工作 M 高压 电路 正确的是( 低压 电源 路 电源 3.电磁继电器的原理 当小电流通过电磁铁线圈时，电磁铁把衔 铁吸下，使B、C两个触点所连的工作电路接 通，较大的电流就通过B、C带动机器工作.其 A.乙螺线管的下端是N极 工作过程可简述为： B.大头针的下端散开是因为异名磁极相 弹簧、衔铁 工作电路 控制电路 互排斥 及动触点 触点通断 有无电流 C.向左移动滑动变阻器的滑片，甲、乙吸 运动情况 情况 引大头针的个数均会增多 工作电路的 D.比较甲、乙吸引大头针的数量可得出电 工作情况 磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 4.电磁继电器的作用 解析根据安培定则，乙螺线管的上端是 (1)利用低压、弱电流电路的通断，来间接 电磁铁的N极，下端是S极，故A错误；大头 控制高电压、强电流电路的通断，这样人们就 133 重随令手细九年级物理) 可以更安全、方便地操纵某些大型机械， 浓度变大时，R1两端电压变大 (2)实现各种自动控制：远距离自动控制、 D.为使尾气浓度更低时报警，应将R2滑 光自动控制、温度自动控制等， 片适当上移 例3(2025·十堰张湾实验中学月考)图 解析根据安培定则，可知电磁铁的下端 甲是一种汽车尾气排放检测电路.当尾气浓度 为N极，故A错误：根据乙图，可知气敏电阻 高于某一设定值时，电铃报警；气敏电阻R1的 阻值随着浓度增大而变小，故B错误；当尾气 阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列 浓度变大时，R1电阻降低，电路中R1与R2串 分析正确的是( 联，在串联电路中电流处处相等，根据I是可 知，此时各元件分压之比等于电阻之比.当R R 电阻降低时，其分压降低，故C错误；电路在电 流达到某值时报警，且电源电压不变，故电路 中总电阻不变.当尾气浓度更低时，R,电阻升 尾气浓度 乙 高，串联电路总电阻等于各电阻阻值之和，故 A.电磁铁通电后，线圈上端为N极 R2电阻应当降低，才能使电路在尾气浓度更低 B.R1的阻值随尾气浓度的增大而增大 时报警，故D正确。 C.检测时保持R2滑片位置不变，当尾气 答案D 口02关健能幼提升。 关键点1有关电磁继电器电路的计算 例④小聪利用光敏电阻为社区设计了一 问题 种自动草坪灯，其工作原理如图所示.工作电 L.一种电磁继电器有两个触点一一静触 路中有两盏规格均为“220V44W”的灯泡 点和动触点各一个，如图甲，多用于简单的控 L,天渐暗时灯自动发光，天渐亮时灯自动熄 制电路中，是一个控制电路通断的开关， 灭.控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻 2.另一种电磁继电器有三个触点—两 R,为200Ω.在一定范围内，光敏电阻R的阻值 个静触点，一个动触点，如图乙，多用于复杂的 自动控制电路中，它的动、静触点相当于一个 与光照强度E(光照强度E的单位为1x,光越 单刀双掷开关，能实现电路的切换：当电磁铁 强光照强度越大)之间存在一定关系，部分数 有磁性时，电磁铁吸引衔铁，接通一个电路；当 据如表所示.电磁铁的线圈电阻忽略不计，当 电磁铁无磁性时，弹簧弹起衔铁，断开一个电 天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好 路，同时接通另一个电路。 启动工作电路的照明系统.则： 用电 器1 光照强度E/小x 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 工作或 名不工作 光敏电阻R/Ω 120 60 40 30 24 用电 器 器2 (1)两盏灯均正常发光时，工作电路中的 电 电源 电源 电源 总电流是多少？ 134 第二十章电与碰姐 (2)照明系统恰好启动时，光敏电阻R的 所以，两盏灯均正常发光时，工作电路中的总 阻值是多少？此时光照强度是多少？ 电流I=2I1=2×0.2A=0.4A (2)由表格数据可知，光照强度E和光敏 衔铁 电阻R的阻值的关系为RE=1202·x不变， 照明系统恰好启动时，控制电路的电流I= 0.02A,由I=发可得，控制电路的总电阻R 工作电路 U6V 控制电路 7=0.02A=3000,因串联电路中总电阻等于 解析(1)由P=UI可得，每盏灯泡正常 各分电阻之和，所以，光敏电阻R的阻值R 发光时通过的电流人一是=4Y Rs一R,=3002一2002=100，此时光照强 U五220V =0.2A, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 度E1200:1x-1.2x 1000 03核心素养聚焦一。 考向1电磁铁及其应用 D.若控制电路电源电压降低，报警温度将 例5(2024·河南中考)如图是小明为某 升高 仓库设计的温度报警电路.R1为热敏电阻，其 解析R的阻值随温度的升高而减小，因 阻值随温度的变化而变化；R2为可调电阻.温 为当R阻值减小时R支小，1名支大，蜂 度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温 鸣器响，故A错误；温度升高过程中，R1变小， 度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警.下列判断正确 电流变大，电磁铁磁性增强，吸附衔铁，蜂鸣器 的是(). 响，故B错误；若要调低报警温度，R1阻值将变 大，R嘉不变，则R2将变小，故C错误：若控制 电路电源电压降低，保证电流不变，则R毒变 蜂鸣器 小，报警温度升高，故D正确 答案D R 控制电路工作电路 毯心康养 A.R的阻值随温度的升高而增大 本题综合考查了影响电磁铁磁性强弱 B.温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 的因素和电磁继电器的应用，体现了科学思 C,若要调低报警温度，可将R2的阻值调大 维和科学态度与责任的素养要求。 135