九年级物理全册第二十章第3节电磁铁电磁继电器习题课件新新人教151

1、第3节电磁铁电磁继电器【新课导思新课导思】在废旧钢铁回收站和炼钢车间常常利用电磁起重机。在废旧钢铁回收站和炼钢车间常常利用电磁起重机。铁片、铁丝、废铁等铁料铁片、铁丝、废铁等铁料, ,不装箱不打包利用电磁起重不装箱不打包利用电磁起重机就能很方便地收集和搬运。电磁起重机的工作原理机就能很方便地收集和搬运。电磁起重机的工作原理是怎样的呢是怎样的呢? ? 【目标导学目标导学】1.1.能描述电磁铁能描述电磁铁, ,说明电磁铁的特点和工作原理。说明电磁铁的特点和工作原理。2.2.能通过实验得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。能通过实验得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。3.3.能说明电磁继电器的结构及其工作

2、原理能说明电磁继电器的结构及其工作原理, ,了解电磁继了解电磁继电器在生产、生活中的应用。电器在生产、生活中的应用。 【自主预习自主预习】1.1.电磁铁电磁铁: :(1)(1)结构结构:_:_和和_。(2)(2)特点特点: :有电流通过时有有电流通过时有_,_,没有电流通过时失去没有电流通过时失去_。螺线管螺线管铁芯铁芯磁性磁性磁性磁性(3)(3)影响电磁铁磁性强弱的因素影响电磁铁磁性强弱的因素: :匝数一定时匝数一定时,_,_越大越大, ,磁性越强。磁性越强。电流一定时电流一定时, ,外形相同的螺线管外形相同的螺线管,_,_越多越多, ,磁性越磁性越强。强。(4)(4)应用应用:_:_、_、

3、_、电铃、电、电铃、电磁继电器、磁浮列车等。磁继电器、磁浮列车等。电流电流匝数匝数电磁起重机电磁起重机电动机电动机发电机发电机2.2.电磁继电器电磁继电器: :(1)(1)结构结构:_:_、_、弹簧、触点等。、弹簧、触点等。(2)(2)工作电路构成工作电路构成:_:_电路和电路和_电路。电路。(3)(3)实质实质: :利用利用_来控制工作电路的一种开关。来控制工作电路的一种开关。(4)(4)作用作用: :利用利用_电路的通断来间接地控电路的通断来间接地控制制_电路的通断。电路的通断。 电磁铁电磁铁衔铁衔铁低压控制低压控制高压工作高压工作电磁铁电磁铁低电压、弱电流低电压、弱电流高电压、强电流高电

4、压、强电流知识点一知识点一 电磁铁电磁铁1.1.提出问题提出问题: :电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关呢电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关呢? ?2.2.猜想与假设猜想与假设:_:_。提示提示: :可能与线圈中的电流大小和线圈的可能与线圈中的电流大小和线圈的匝数有关匝数有关( (或其他猜想或其他猜想) )3.3.设计与进行实验设计与进行实验(1)(1)把滑动变阻器、电流表和一定匝数的线圈把滑动变阻器、电流表和一定匝数的线圈( (内部有内部有铁钉铁钉) )串联起来串联起来, ,通过开关接到电源上。通过开关接到电源上。(2)(2)调整变阻器的滑片调整变阻器的滑片, ,改变电路中的电流改变电路中的电流,

5、,观察通入观察通入0.6A0.6A、1.0A1.0A和和1.2A1.2A的电流时的电流时, ,电磁铁吸引曲别针的数目。电磁铁吸引曲别针的数目。(3)(3)改换不同匝数的螺线管改换不同匝数的螺线管, ,调整变阻器的滑片调整变阻器的滑片, ,观察通观察通入入0.6A0.6A、1.0A1.0A和和1.2A1.2A的电流时的电流时, ,电磁铁吸引曲别针的数电磁铁吸引曲别针的数目。目。4.4.实验数据及分析实验数据及分析: :序号序号电流表示数电流表示数I/AI/A线圈匝数线圈匝数/ /匝匝吸引曲别针个数吸引曲别针个数1 10.60.650502 22 21.01.050503 33 31.21.250

6、504 44 40.60.61001004 45 51.01.01001005 56 61.21.21001008 8分析实验数据分析实验数据, ,你可得出的实验结论你可得出的实验结论: :(1)(1)分析分析1 1、2 2、3(3(或或4 4、5 5、6)6)组数据可得出结论组数据可得出结论:_:_。(2)(2)分析分析1 1、4(4(或或2 2、5 5或或3 3、6)6)组数据可得出结论组数据可得出结论:_:_。提示提示: :(1)(1)分析分析1 1、2 2、3(3(或或4 4、5 5、6)6)组数据可知组数据可知, ,线圈的线圈的匝数相同匝数相同, ,通过线圈中的电流越大时通过线圈中的

7、电流越大时, ,电磁铁吸引的曲电磁铁吸引的曲别针个数越多别针个数越多, ,说明电磁铁的磁性越强说明电磁铁的磁性越强, ,故可得出结论故可得出结论: :线圈匝数一定时线圈匝数一定时, ,通过线圈的电流越大通过线圈的电流越大, ,电磁铁的磁性电磁铁的磁性越强。越强。(2)(2)分析分析1 1、4(4(或或2 2、5 5或或3 3、6)6)组数据可知组数据可知, ,电流电流大小相同大小相同, ,线圈的匝数越多线圈的匝数越多, ,电磁铁吸引的曲别针个数电磁铁吸引的曲别针个数越多越多, ,说明电磁铁的磁性越强说明电磁铁的磁性越强, ,故可得出结论故可得出结论: :通过线圈通过线圈的电流一定时的电流一定时

8、, ,线圈的匝数越多线圈的匝数越多, ,电磁铁的磁性越强。电磁铁的磁性越强。参考答案参考答案: :(1)(1)线圈匝数一定时线圈匝数一定时, ,通过线圈的电流越大通过线圈的电流越大, ,电磁铁的磁性越强电磁铁的磁性越强(2)(2)通过线圈的电流一定时通过线圈的电流一定时, ,线圈的匝数越多线圈的匝数越多, ,电磁铁的电磁铁的磁性越强磁性越强5.5.交流与讨论交流与讨论(1)(1)实验中是如何判断电磁铁磁性强弱的实验中是如何判断电磁铁磁性强弱的? ?这是利用了这是利用了哪种物理学研究方法哪种物理学研究方法? ?实验中还利用了哪种研究方法实验中还利用了哪种研究方法? ?参考答案参考答案: :观察电

9、磁铁吸引曲别针的个数转换法控观察电磁铁吸引曲别针的个数转换法控制变量法制变量法(2)(2)实验中滑动变阻器的作用是什么实验中滑动变阻器的作用是什么? ?提示提示: :在电路中在电路中, ,闭合开关前闭合开关前, ,要将滑动变阻器的滑片移要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处到阻值最大处, ,起到保护电路的作用。在探究匝数一定起到保护电路的作用。在探究匝数一定, ,磁性强弱与电流大小的关系时磁性强弱与电流大小的关系时, ,利用滑动变阻器来改变利用滑动变阻器来改变电路中的电流。电路中的电流。参考答案参考答案: :保护电路保护电路, ,改变电路中的电流改变电路中的电流(3)(3)探究电磁铁的磁性强弱与线

10、圈匝数的关系时探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时, ,还可还可怎样设计电路控制电流相等怎样设计电路控制电流相等? ?提示提示: :串联电路中各处的电流都相等串联电路中各处的电流都相等, ,故将不同匝数的故将不同匝数的电磁铁串联接在同一电路中电磁铁串联接在同一电路中, ,可控制电流相等。可控制电流相等。参考答案参考答案: :在同一电路中在同一电路中, ,将不同匝数的电磁铁串联将不同匝数的电磁铁串联【示范题示范题1 1】(2017(2017金华中考金华中考) )在探究影响电磁铁磁性强弱的因素在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时时, ,小科设计了如图所示的电路小科设计了如图所示的电路, ,下列相关说

11、法不正确下列相关说法不正确的是的是( () A.) A.电磁铁电磁铁A A、B B上方都是上方都是S S极极B.B.通过电磁铁通过电磁铁A A和和B B的电流相等的电流相等C.C.电磁铁电磁铁A A的磁性强于电磁铁的磁性强于电磁铁B B的磁性的磁性D.D.向右移动滑片向右移动滑片P,P,电磁铁电磁铁A A、B B磁性都减弱磁性都减弱【精讲精析精讲精析】由安培定则可知由安培定则可知, ,电磁铁电磁铁A A的上方为的上方为N N极极,B,B的上方为的上方为S S极极, ,故故A A错误错误; ;由题图可知由题图可知, ,电磁铁电磁铁A A和和B B串联接串联接入电路中入电路中, ,所以电流相等所以

12、电流相等, ,故故B B正确正确; ;电磁铁电磁铁A A和和B B的电流的电流相同相同, ,由题图可知由题图可知A A的线圈匝数多于的线圈匝数多于B B的线圈匝数的线圈匝数,A,A的磁的磁性强于性强于B B的磁性的磁性, ,故故C C正确正确; ;向右移动滑片向右移动滑片P,P,滑动变阻器滑动变阻器接入电路的电阻变大接入电路的电阻变大, ,根据欧姆定律可知根据欧姆定律可知, ,电流减小电流减小, ,电电磁铁磁铁A A、B B磁性都减弱磁性都减弱, ,故故D D正确。故选正确。故选A A。答案答案: :A A【微点拨微点拨】(1)(1)线圈匝数不变时线圈匝数不变时, ,电流变化电流变化, ,磁性

13、强弱变化磁性强弱变化, ,电流越电流越大大, ,电磁铁磁性越强。电磁铁磁性越强。(2)(2)电流大小不变时电流大小不变时, ,根据线圈匝数多少判断磁性强弱根据线圈匝数多少判断磁性强弱, ,线圈匝数越多线圈匝数越多, ,电磁铁磁性越强。电磁铁磁性越强。【知识拓展知识拓展】电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢制成的电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢制成的原因原因电磁铁要求其磁性随着通入电流的大小而发生明显变电磁铁要求其磁性随着通入电流的大小而发生明显变化化, ,而且还要求可以通过电流的通断来控制磁性的有无。而且还要求可以通过电流的通断来控制磁性的有无。软铁容易被磁化软铁容易被磁化, ,磁性也很容易消失磁性也很容

14、易消失, ,而钢具有长期保而钢具有长期保持磁性的性质持磁性的性质, ,钢被磁化后磁性不消失而成为永磁体。钢被磁化后磁性不消失而成为永磁体。所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制成。所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制成。知识点二知识点二 电磁继电器电磁继电器电磁继电器的构造如图所示电磁继电器的构造如图所示, ,结合图形思考以下问题结合图形思考以下问题: :1.1.根据电磁铁特点和电磁继电器工作电路根据电磁铁特点和电磁继电器工作电路, ,分析工作过分析工作过程程: :在在D D、E E间加上较低的电压时间加上较低的电压时, ,电磁铁有电磁铁有_,_,衔铁被衔铁被_,_,_两个接线柱所连的触点接通两个接线柱

15、所连的触点接通, ,从而使与从而使与_两接线柱相连的工作电路工作两接线柱相连的工作电路工作; ;当当D D、E E间无电压时间无电压时, ,电磁铁无磁性电磁铁无磁性, ,衔铁在弹簧的作用下上升衔铁在弹簧的作用下上升, ,使使_两个两个接线柱所连的触点接通接线柱所连的触点接通, ,从而使与从而使与_两接线柱相连两接线柱相连的工作电路工作。的工作电路工作。提示提示: :当在当在D D、E E间加上较低的电压时间加上较低的电压时, ,螺线管内有电流螺线管内有电流通过通过, ,电磁铁有磁性电磁铁有磁性, ,此时衔铁在电磁铁的吸引下被吸此时衔铁在电磁铁的吸引下被吸下下, ,使使B B、C C两个接线柱所

16、连的触点接通两个接线柱所连的触点接通, ,从而使与从而使与B B、C C两接线柱相连的工作电路工作两接线柱相连的工作电路工作; ;当当D D、E E间无电压时间无电压时, ,电电磁铁无磁性磁铁无磁性, ,衔铁在弹簧的作用下上升衔铁在弹簧的作用下上升, ,使使A A、B B两个接两个接线柱所连的触点接通线柱所连的触点接通, ,从而使与从而使与A A、B B两接线柱相连的工两接线柱相连的工作电路工作。作电路工作。参考答案参考答案: :磁性吸下磁性吸下B B、C CB B、C CA A、B BA A、B B2.2.由以上分析可见由以上分析可见: :电磁继电器的实质就是利用电磁继电器的实质就是利用_控

17、控制工作电路通断的制工作电路通断的_。参考答案参考答案: :电磁铁开关电磁铁开关3.3.交流与讨论交流与讨论电磁继电器在应用上有哪些优点电磁继电器在应用上有哪些优点? ?提示提示: :(1)(1)利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断的通断, ,使人远离高压的危险。使人远离高压的危险。(2)(2)利用电磁继电器可利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境以使人远离高温、有毒等环境, ,实现远距离控制。实现远距离控制。(3)(3)在电磁继电器控制电路中接入对温度

18、、压力或光照敏在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件感的元件, ,利用这些元件操纵控制电路的通断利用这些元件操纵控制电路的通断, ,在一定在一定条件下可以实现自动控制。条件下可以实现自动控制。参考答案参考答案: :(1)(1)利用低电压、弱电流控制高电压、强电利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的工作电路流的工作电路(2)(2)实现远距离控制实现远距离控制(3)(3)实现自动控实现自动控制制【示范题示范题2 2】(2017(2017天水中考天水中考) )如图所示如图所示, ,开关闭合开关闭合时时, ,电磁铁上端为电磁铁上端为N N极极, ,下端为下端为S S极极, ,在图在图中

19、括号内标出控制电路电源的正负极中括号内标出控制电路电源的正负极, ,并将工作电路图连接完整。要求并将工作电路图连接完整。要求: :开关闭合时开关闭合时, ,电动机电动机转转, ,小灯泡不亮小灯泡不亮; ;开关断开时开关断开时, ,小灯泡亮小灯泡亮, ,电动机不转。电动机不转。【精讲精析精讲精析】本题考查安培定则的应用和电路的连接。本题考查安培定则的应用和电路的连接。电磁铁上端为电磁铁上端为N N极极, ,下端为下端为S S极极, ,根据安培定则可知根据安培定则可知, ,电流电流从螺线管的下端流入从螺线管的下端流入, ,上端流出上端流出, ,故电源的左端为正极故电源的左端为正极, ,右端为负极右

20、端为负极; ;开关闭合时开关闭合时, ,电磁铁具有磁性电磁铁具有磁性, ,会吸引衔铁会吸引衔铁, ,使电动机的电路接通使电动机的电路接通; ;开关断开时开关断开时, ,衔铁在弹簧拉力的衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离作用下与电磁铁分离, ,使小灯泡的电路接通。使小灯泡的电路接通。答案答案: :如图所示如图所示: :【微点拨微点拨】分析电磁继电器的应用实例分析电磁继电器的应用实例“三步曲三步曲”(1)(1)分析低压控制电路中分析低压控制电路中“开关开关”的类型的类型: :人工控制人工控制式式( (踩踏、开关等踩踏、开关等););液体控制式液体控制式( (恒温箱中的温度计恒温箱中的温度计的水银、

21、水位自动报警器中的水的水银、水位自动报警器中的水););红外线控制式红外线控制式; ;温控式温控式( (热敏电阻等热敏电阻等););光控式光控式( (光敏电阻光敏电阻) )。(2)(2)分析低压控制电路分析低压控制电路: :控制电路接通或断开时控制电路接通或断开时, ,电磁铁电磁铁磁性有或无磁性有或无; ;衔铁是被吸引还是被弹簧拉起。衔铁是被吸引还是被弹簧拉起。(3)(3)分析高压工作电路分析高压工作电路: :与衔铁固定在一起的动触点与与衔铁固定在一起的动触点与静触点是接通还是断开静触点是接通还是断开; ;高压工作电路的哪一部分接入高压工作电路的哪一部分接入电路电路, ,哪些用电器开始工作。哪

22、些用电器开始工作。【知识拓展知识拓展】1.1.电磁继电器在生产、生活中的应用电磁继电器在生产、生活中的应用: :(1)(1)汽车领域汽车领域: :比较常见的继电器有比较常见的继电器有: :启动电动机的启动启动电动机的启动继电器、喇叭继电器、电动机或发电机断路继电器、继电器、喇叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号的闪光继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号的闪光继电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器、玻璃窗升降控制继电器。动开闭控制继电器、玻璃窗升降控制继电器。(2)(2)家用电器

23、家用电器: :空调继电器主要用于控制压缩机电动机、空调继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机风扇电动机和冷却泵电动机, ,以执行相关的控制功能。以执行相关的控制功能。(3)(3)工业控制继电器工业控制继电器: :主要的控制功能由通用交流继电主要的控制功能由通用交流继电器完成。通常由按钮或限位开关驱动继电器。继电器器完成。通常由按钮或限位开关驱动继电器。继电器的触点可以控制电磁阀、较大的启动电机以及指示灯。的触点可以控制电磁阀、较大的启动电机以及指示灯。2.2.继电器的主要产品技术参数继电器的主要产品技术参数: :(1)(1)额定工作电压额定工作电压: :指继电器正常工作时线圈

24、所需要的指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同电压。根据继电器的型号不同, ,可以是交流电压可以是交流电压, ,也可也可以是直流电压。以是直流电压。(2)(2)直流电阻直流电阻: :是指继电器中线圈的直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻, ,可以通过可以通过万能表测量。万能表测量。(3)(3)吸合电流吸合电流: :是指继电器能够产生吸合动作的最小电是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时流。在正常使用时, ,给定的电流必须略大于吸合电流给定的电流必须略大于吸合电流, ,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压电压, ,一般不要超过额定工作电压的一般