20.3 电磁铁 电磁继电器 2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕电磁铁与电磁继电器的核心知识展开,从磁性强弱的影响因素入手,通过实验探究和生活实例层层递进,构建起“电流控制磁性”“结构影响性能”“应用体现价值”的学习支架,帮助学生建立清晰的物理观念。
其亮点在于融合科学思维与科学探究,以实验推理和证据论证为核心,如通过甲乙电磁铁对比分析匝数对磁性的影响,再结合温度报警器电路推导热敏电阻特性,体现模型建构与科学推理的深度结合。同时注重科学态度与责任培养,引导学生认识电磁继电器在安全防护、自动控制中的社会价值,提升问题解决能力。学生能系统掌握电磁原理并迁移应用,教师可借此优化教学设计,实现素养导向的高效课堂。
内容正文:
第3节 电磁铁 电磁继电器
目 录
课前•自主预习
课堂•互动理解
课前•自主预习
一、电磁铁
阅读教材,完成下列问题。
1.什么是电磁铁?
2.影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小和线圈的匝数。匝数一定时,通入的__________越大,电磁铁的磁性越强;电流一定时,外形相同的螺线管,__________越多,电磁铁的磁性越强。
把导线绕成螺线管,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。我们把这种磁体叫作电磁铁。
电流
匝数
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3.请写出电磁铁的优点和电磁铁在生产生活中的应用实例。
电磁铁的优点:电磁铁磁性的有无可由通断电来控制,磁性的强弱可由电流的大小来控制,它的磁极可以通过改变电流的方向来改变。电磁铁的应用实例:电动机,发电机,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,磁悬浮列车等。
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二、电磁继电器
阅读教材,完成下列问题。
1.电磁继电器是利用__________来控制高电压、强电流电路的一种开关。
2.电磁继电器由__________、__________、__________、__________等组成。工作时的电路由____________________和____________________两部分构成。
电磁铁
电磁铁
衔铁
弹簧
触点
低压控制电路
高压工作电路
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课堂•互动理解
一、探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【实验思路】
用导线和大铁钉自制一个电磁铁,将电磁铁与电源、开关、滑动变阻器、电流表串联连成电路,调节滑动变阻器,改变电路中的电流,比较电磁铁在不同的电流大小下吸引大头针的数量,探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。将用两个规格相同的大铁钉制成的不同匝数的电磁铁串联在电路中,比较通过相同大小电流时它们分别吸引大头针的数量,探究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数的关系。
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【实验过程】
探究电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数的关系
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【实验结论】
电磁铁的磁性强弱与通入电流的大小和线圈匝数有关。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,匝数越多,电磁铁的磁性越强。
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跟踪训练1在探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验中,小明制作了电磁铁甲、乙,并设计了电路。
(1)闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的数量增加,说明当线圈匝数相同时,电流越__________,电磁铁磁性越__________。
(2)根据图示的情境可知,__________(选填“甲”或“乙”)的磁性更强,说明电流一定时,外形相同的螺线管,_____________________,电磁铁磁性越强。
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_____________________。
大
强
甲
线圈的匝数越多
同名磁极相互排斥
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解析:(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加,说明当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁磁性越强。(2)甲、乙两个电磁铁串联在电路中,通过的电流相等,甲的磁性强,说明电流一定时,外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强。(3)大头针被电磁铁吸引后,由于被磁化而具有磁性,其下端的磁极是同名磁极,同名磁极相互排斥,因此电磁铁吸引的大头针下端呈分散状。
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二、理解电磁继电器的工作原理,分析相关应用实例
1.电磁继电器的工作原理。
如图所示,当控制电路接通时,电磁铁把衔铁吸下,动、静触点接触,接通工作电路,电动机开始工作;当控制电路断开时,电磁铁失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,动、静触点分离,工作电路断开,电动机停止工作。这样就可以通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
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2.电磁继电器的应用。
(1)远离高电压、强电流:利用电磁继电器可以实现用低电压、弱电流电路的通断间接控制高电压、强电流电路的通断,避免操作者接触高压电路而发生危险。
(2)远离有害环境:利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒的环境,实现远距离控制。
(3)实现自动控制:在电磁继电器控制电路中接入光敏元件、热敏元件或温度计、力敏元件等,利用这些元件控制电路的通断,可以实现对光照、温度、压力等的自动控制。
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跟踪训练2(多选)(2024·河南中考)右图是小明为某仓库设计的温度报警电路。热敏电阻的阻值R1随温度的变化而变化;可调电阻的阻值为R2。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是( )
A.阻值R1随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性增强
C.若要调低报警温度,则可将阻值R2调大
D.若控制电路电源电压降低,则报警温度将升高
BD
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解析:温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警,说明此时电磁铁将衔铁吸下,根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知,电磁铁磁性增强,说明电路中的电流变大,热敏电阻阻值R1变小,可推断阻值R1随温度的升高而减小,A错误,B正确。电路总电阻R总=R1+R2,若要调低报警温度,即R1变大,R总不变,则R2需变小,C错误。若控制电路电源电压降低,要保证电流不变,则需使R总变小,报警温度升高,D正确。
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本课结束
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