14.4 电磁铁及其应用 第2课时 课件-2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦电磁铁的应用，核心讲解电磁继电器的结构、电路、工作原理、实质及应用，延伸至电磁阀和磁悬浮列车。通过电磁起重机安全控制问题导入，衔接电磁铁知识，以问题链和示意图为支架，引导学生从原理到应用逐步深入。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，通过恒温箱、水位报警器等实例，结合结构示意图建构模型，体现科学探究。采用情境问题驱动和结构化小结，帮助学生理解物理原理与生活联系，提升科学思维，也为教师提供清晰教学框架。

www.100875.com.cn 高新一中初级中学 李嘉诚 指导教师：苏仙棉 第十四章 电与磁 第四节 电磁铁及其应用（第2课时） 义务教育教科书 物理 九年级全一册 情境引入 电磁起重机能够提起几十吨重的铁板、钢筋、铁管、废铁和其他各种铁质材料。在工厂里，驱动如电磁起重机等大型用电设备的电流有时可达几十安或几百安，工人直接手动控制强电流电路或高电压电路是很危险的。如何解决这一问题？ 义务教育教科书 物理 九年级全一册 一、电磁继电器 1.结构 电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成，其结构如图所示。 电磁继电器的结构（示意图） 义务教育教科书 物理 九年级全一册 一、电磁继电器 2.电路 人们利用电磁继电器连成如图所示的控制电路，就可实现用弱电流、低电压的控制电路，控制强电流、高电压的工作电路。 闭合控制电路的开关，会出现什么现象？ 用电磁继电器连成控制电路 义务教育教科书 物理 九年级全一册 如何断开工作电路？ 一、电磁继电器 3.工作原理 将用软铁制成的衔铁安装在支架上，它能以O为轴心做小范围的转动。衔铁右端上下表面分别装有合金动触点。线圈不通电时，衔铁上表面的合金动触点与上端的静触点接通，与下端的静触点断开。闭合控制电路的开关，有电流通过线圈，电磁铁有磁性，衔铁就被向下吸引，此时衔铁上表面的合金动触点与上端的静触点断开，与下端的静触点接通。 电磁继电器的结构（示意图） 义务教育教科书 物理 九年级全一册 一、电磁继电器 3.工作原理 电磁继电器的结构（示意图） 闭合控制电路的开关，没有电流通过线圈，电磁铁失去磁性，衔铁被释放，其左端弹簧的弹力使它恢复原位，此时工作电路断开。 电磁继电器的实质是什么？ 义务教育教科书 物理 九年级全一册 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 电磁继电器是利用弱电流、低电压的控制电路的通断，来间接地控制强电流、高电压的工作电路通断的装置。 一、电磁继电器 4.实质 义务教育教科书 物理 九年级全一册 各类敏感元件 一、电磁继电器 敏感元件能敏锐地检测到某种物理、化学信息，通过一定的电路将其转变为电信号。如果将各类敏感元件接入控制电路，能够实现什么功能？ 用电磁继电器连成控制电路 义务教育教科书 物理 九年级全一册 恒温箱 一、电磁继电器 5.应用 如图是恒温箱内部的控制电路和工作电路。A为电磁铁，B为衔铁，C为弹簧，D为静触点，E为动触点，F为一段螺旋形的软导线，左侧的温度计是电接点水银温度计。当温度升高到预设值时，电接点水银温度计将电磁铁所在的控制电路接通，衔铁B被吸下来，触点D、E分离，加热（工作）电路断开，停止加热。当温度低于预设温度时，电接点水银温度计将控制电路断开，电磁铁A失去磁性，衔铁B被弹簧C拉起，触点D、E接触，加热电路接通，开始加热。 义务教育教科书 物理 九年级全一册 一、电磁继电器 水位自动报警器 5.应用 当水位上涨时，水与金属A接触，由于生活中的水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，红灯亮起；反之，绿灯亮起。 义务教育教科书 物理 九年级全一册 （1）可实现利用弱电流、低电压的控制电路，控制强电流、高电压的工作电路，避免工人直接手动操作强电流电路或高电压电路。 （2）将控制电路的开关安装在较远处，可实现远距离操控。 （3）在控制电路中接入各类敏感元件，可实现自动控制功能，例如温度报警器、水位报警器等。 一、电磁继电器 6.优点 义务教育教科书 物理 九年级全一册 二、电磁阀 利用电磁铁也可以制成电磁阀进行自动控制。如公共汽车利用压缩空气开关控制车门的过程就利用了电磁阀，如图所示。 义务教育教科书 物理 九年级全一册 二、电磁阀 电磁阀主要由阀体、滑阀、两块衔铁、两个电磁铁组成。阀体是空心的，有 4 根气管，其中进气管连接储气筒，排气管与大气相通，另两根气管则与气缸相连接。气缸中有活塞，通过推杆与使车门转动的曲柄连接。 司机要打开车门时，将开关 S 与触点 1 接通，使图中右侧的电磁铁通电，就把右侧的衔铁吸入电磁铁中，则横杆将阀体中的滑阀推到左端，此时滑阀下面的空间就与左端管路连通，于是储气筒中储存的压缩空气经进气管和气管 1 进入气缸左部，推动活塞向右运动，使车门打开。同时气缸右部的空气会通过气管 2和阀体中其余的空间由排气管排到大气中。 电磁阀控制车门 （示意图） 义务教育教科书 物理 九年级全一册 二、电磁阀 关闭车门时电磁阀怎样工作呢？请你说一说关闭车门时电磁阀的工作过程和活塞的运动情况。 电磁阀控制车门 （示意图） 义务教育教科书 物理 九年级全一册 二、电磁阀 一种电磁阀 全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间感应冲水器的阀门，也都是利用类似的电磁阀来控制的。 义务教育教科书 物理 九年级全一册 三、磁悬浮列车 上海磁悬浮列车示范运营线于2002年12月31日首次通车。这是世界上第一条高速磁悬浮铁路商业运营线，全长30 km，最高设计速度为430 km/h，列车不到8 min就可驶完全程。 义务教育教科书 物理 九年级全一册 三、磁悬浮列车 磁悬浮列车主要依靠磁场作用实现传统铁路中的支撑、导向、牵引和制动等功能。如图所示，车体下的悬浮电磁铁与轨道电磁铁相互吸引，使列车受到较大的向上托的力，列车就会悬浮而不再与轨道直接接触。同时，在导向电磁铁的作用下，机车与轨道之间保持一定的侧向间距。这就实现了机车与轨道的无接触支撑和无接触导向。 除吸引型磁悬浮列车外，还有排斥型磁悬浮列车。 吸引型磁悬浮列车原理 （示意图） 义务教育教科书 物理 九年级全一册 电磁继电器 电磁阀 磁悬浮列车 利用电磁铁进行自动控制的装置 主要依靠磁场的作用实现传统铁路的支撑、导向、牵引和制动等功能 四、课堂小结 结构 电路 工作原理 实质 应用 优点 义务教育教科书 物理 九年级全一册 1.如图是一种水位自动报警器的原理图，下列说法正确的是（ ）。 A.可以适当增大控制电路电源两端的电压，使电磁铁对衔铁的吸引力变大 B.可以适当减少电磁铁的线圈匝数，使电磁铁对衔铁的吸引力变大 C.当水位升高到金属块A处时，红灯亮，绿灯灭 D.当水位升高到金属块A处时，红灯灭，绿灯亮 AC 五、课堂练习 义务教育教科书 物理 九年级全一册 2.如图是吸引型磁悬浮列车工作原理图，它主要依靠磁场的作用实现传统铁路的支撑、导向、牵引和制动等功能。关于磁悬浮列车，下列说法正确的是（　　）。 A.吸引型磁悬浮列车的工作原理是同名磁极相互排斥 B.通电的电磁铁能使列车变轻从而实现悬浮 C.列车正常运行时电源上端为负极 D.线圈通电后周围存在磁感线 C 五、课堂练习 义务教育教科书 物理 九年级全一册 谢谢 www.100875.com.cn $