第20章 第3节 电磁铁 电磁继电器-【鼎成中考·活页好题】2026-2027学年九年级全一册物理授课课件(人教版·新教材)
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教辅
摘要:
该初中物理课件围绕电磁铁和电磁继电器展开,涵盖电磁铁的定义、磁性强弱影响因素,以及电磁继电器的结构、原理和应用。通过“自动控制电铃”问题导入,衔接螺线管知识,插入铁芯引出电磁铁,再过渡到电磁继电器,构建递进式知识支架。
其特色是注重科学探究与科学思维,通过猜想磁性强弱与电流、匝数的关系,设计改变电压或滑动变阻器的实验,结合吸引回形针数量分析结论。联系电磁起重机、磁浮列车等实例强化物理观念,随堂练习融入智能电梯情境。学生能提升探究与应用能力,教师可借助清晰结构和实例高效教学。
内容正文:
第二十章 电与磁
第三节 电磁铁 电磁继电器
1.能描述电磁铁,说明电磁铁的特点和工作原理;
2.知道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。
学习目标
在螺线管内插入铁芯,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。
知识点一电磁铁
电磁起重机是利用电磁铁来工作的。你知道什么是电磁铁吗?
在螺线管内插入铁芯后,在有电流通过时有磁性,没有电流时就失去了磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。
3
通电螺线管是许多匝线圈串联而成的,其磁场是每匝线圈磁场的叠加。
S
N
接下来我们再了解一下通电螺线管的磁场。
通电螺线管是由许多匝线圈串联而成的,其磁场是每匝线圈所产生磁场的叠加。
4
猜想
线圈的匝数越多,磁性越强。
比较电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
电磁铁的磁性
电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有没有关系呢?
下面我们比较一下电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
可以提出以下的猜想:线圈的匝数越多,磁性越强。
5
把两个电磁铁串联接入电路中,以保证通过两个电磁铁的电流大小相同。
把两个电磁铁串联接入电路中,以保证通过两个电磁铁的电流大小相同。
6
在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
分析:
下面我们观看视频:电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系。
从实验视频中,我们看到:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
7
影响电磁铁磁性强弱的因素
猜想
电流越大,磁性越强。
电流的磁效应告诉我们电可以产生磁。
电流的磁效应告诉我们电可以产生磁。由此我们提出猜想:电流越大,磁性越强。
8
怎样改变电路中电流的大小?
设计:
A
要探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系,就应该控制线圈的匝数不变,只改变电路中的电流大小,再观察比较电磁铁吸引回形针的数量。
那怎样改变电路中电流的大小呢?
9
匝数不变,电阻R就不变,改变电压U,电流I 变化。
改变电源电压
设计:
A
有同学就提出这样的措施:
根据欧姆定律I=U/R,线圈匝数不变,电阻R就不变,改变电压U,电流I 变化。
10
在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
分析:
电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系:
下面我们来观看实验视频:《电磁铁的磁性强弱与电流大小关系1》。
通过视频我们看到,电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系:在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
11
还可以怎样改变电路中电流的大小呢?
设计:
A
除了改变电压,还可以怎样改变电路中电流的大小呢?
12
如图所示,在电路中加入滑动变阻器,移动变阻器的滑片,改变电路中的电流,观察电磁铁吸引回形针的数量。
设计:
A
如图所示,在电路中加入滑动变阻器,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,观察电磁铁吸引回形针的数量。
13
分析:
电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系:
在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
播放视频:《电磁铁的磁性强弱与电流大小关系2》。
从实验视频中,我们同样可以得出电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系是:
在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
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电磁铁
的应用
电磁起重机
电磁吸床
电磁锁
感应水龙头
电磁铁可以通过增加匝数和增大电流来增大磁性强度,在生活中有广泛的应用,如电磁起重机、电磁吸床、电磁锁、感应水龙头等。
15
磁浮列车的车身及运行轨道上都装有绕着线圈的电磁铁,通电后均会产生磁性。车身与轨道通过磁作用而处于悬浮状态,从而达到减小阻力的作用。
磁浮列车
你坐过高速列车吗?磁浮列车是怎么工作的呢?
原来,它的车身及运行轨道上都装有绕着线圈的电磁铁,通电后均会产生磁性。车身与轨道间在磁作用下悬浮,从而达到减小摩擦阻力的作用。
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如何在AB之间插入一个“自动装置”,可以自动控制电铃的工作状态呢?
A
B
知识点二电磁继电器
如图所示的电路,需要人手去闭合开关,电铃才会响。倘若去掉开关,希望在AB之间插入一个“自动装置”,能够自动控制电铃的工作状态,你能做得到吗?
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用力压下铁杆,电路导通;撤掉压力,弹簧的弹力使电路断开。
我们利用这一装置完成这个任务。如图所示,当弹簧处于原长时,杆是上扬的状态,AB两点间断开,电铃不响;若用力压下铁杆,左侧的弹簧被拉伸,AB两点间接通,电铃开始工作;倘若撤掉压力,杆在弹力的作用下恢复上扬的状态,AB再次断开。
好像也没有实现自动控制,怎么办呢?
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通电,衔铁被吸下,电铃开始工作。
断电,衔铁上扬,电铃不工作。
我们可以尝试将电磁铁放在铁质杆的下面,用另外一个开关和电源控制电磁铁的通电和断电。
开关断开时,没有电流经过电磁铁,电磁铁没有磁性,衔铁处于上扬的状态,电铃不工作;闭合开关,电流经过电磁铁,电磁铁产生磁性,将衔铁吸下,电铃开始工作。
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电磁继电器
利用电磁铁的磁性有和无,控制电铃电路的通和断。实现了电铃电路通断的“自动控制” 。
从实践中发现,利用这样的装置是能够实现电路通断的“自动控制”的,我们把这样的装置称为“电磁继电器”。
接下来就让我们了解一下电磁继电器的结构及名称吧。
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A
衔铁
B
触点
C
弹簧
D
电磁铁
E
工作电路
F
控制电路
A
B
C
D
E
F
电磁继电器是由A衔铁、B动触点和静触点、C弹簧、D电磁铁组成的。我们把用来控制电磁铁磁性有无的电路称为控制电路,把右侧的电路称为工作电路。
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高压电路的远程控制
利用电磁继电器实现“低压控制电路”和“高压工作电路”的配合,提高操作的安全性。
A
B
电磁
起重机
高压电源
低压电路
高压电路
我们把电磁铁所在的电路称为“低压控制电路”,把电磁起重机所在的电路称为“高压工作电路”。
利用电磁继电器,实现了低压控制电路控制高压工作电路的通断,提高了操作的安全性。
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高压电路的远程控制
利用电磁继电器实现“低压控制电路”和“高压工作电路”的配合,提高操作的安全性。
A
B
电磁
起重机
高压电源
低压电路
高压电路
我们把电磁铁所在的电路称为“低压控制电路”,把电磁起重机所在的电路称为“高压工作电路”。
利用电磁继电器,实现了低压控制电路控制高压工作电路的通断,提高了操作的安全性。
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实现电铃与灯泡电路通断的“自动切换”。
事实上,我们稍对控制电路或工作电路加以改进,自动化控制电路还可以达到更多的目的。
如图所示的电路,我们在动触点的上方再加上一个静触点G。衔铁上扬时,与静触点G接触,此时灯泡亮;衔铁被吸下时,与静触点B接触,此时电铃响。这样就可以实现电铃与灯泡电路通断的“自动切换”了。
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1.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路。下列相关说法错误的是( )
A.通过电磁铁A和B的电流相等
B.电磁铁A、B上方的磁极极性不同
C.电磁铁B的磁性强于电磁铁A的磁性
D.向右移动滑片P,电磁铁A、B的磁性都减弱
B
随堂练习
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2.如图所示是智能扶手电梯工作原理图,其中R是压敏电阻,当有人乘梯时,压敏电阻受压阻值变化改变线圈中电流,引起电磁铁磁性强弱变化,使得电磁继电器动触点的位置变动电动机转速加快;当没有人乘梯时,电动机转速减慢减少耗电。下列选项正确的是( )
C
A.电磁铁上端是N极
B.电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同
C.R的阻值随压力的增大而减小
D.电动机的工作原理是电磁感应
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1.如果将一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,当有电流流过时,它会有很强的磁性。这种磁体,在有电流时有磁性,没有电流时就会失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。
2.影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈的匝数和有无铁芯,电流越大、线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强,相同情况的线圈,插入铁芯后电磁铁的磁性增强。
3.电磁铁磁性的有无可以通过电路的通断来控制;磁性的强弱可以通过改变电流的大小或线圈的匝数来控制;磁极的极性可以通过改变电流的方向来控制。
4.电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成,是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路通断的开关。
课堂小结
作业布置
1.
2.
3.
谢谢聆听
Lavf57.67.100
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