【最新】第3节 电磁铁 电磁继电器课件

1、第第2020章章 电与磁电与磁第第3 3节节 电磁铁电磁铁 电磁继电器电磁继电器教学目标教学目标知识与技能知识与技能1 1了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。2 2了解影响电磁铁磁性强弱的因素。了解影响电磁铁磁性强弱的因素。3 3了解电磁继电器的结构和工作原理。了解电磁继电器的结构和工作原理。过程与方法过程与方法1 1探究电磁铁的特性和工作原理。探究电磁铁的特性和工作原理。2 2通过阅读说明书，自己动手实践来了解如何使用电磁通过阅读说明书，自己动手实践来了解如何使用电磁继电器。继电器。情感、态度与价值观情感、态度与价值观通过动手动脑完成电

2、磁铁的探究实验并亲自动手实践通过动手动脑完成电磁铁的探究实验并亲自动手实践如何使用电磁继电器，培养学生乐于探索自然界奥秘如何使用电磁继电器，培养学生乐于探索自然界奥秘的兴趣。的兴趣。重点难点重点难点1 1电磁铁的特性和工作原理。电磁铁的特性和工作原理。2 2电磁继电器的结构和工作原理。电磁继电器的结构和工作原理。教学目标教学目标1 1、电磁铁是内部带有、电磁铁是内部带有 的通电螺线管，其工作的的通电螺线管，其工作的原理是利用电流的原理是利用电流的 效应。效应。2 2、电磁铁与永磁体相比，其优点是：磁性的有无可能、电磁铁与永磁体相比，其优点是：磁性的有无可能通过通过 来实现；磁性的强弱可以通来实

3、现；磁性的强弱可以通过过 来控制；磁极的极性可以通来控制；磁极的极性可以通过过 来改变。来改变。3 3、电磁继电器是根据电流的、电磁继电器是根据电流的 效应工作的，它的效应工作的，它的实质是利用实质是利用 控制工作电路通断的开关；它可控制工作电路通断的开关；它可能通过控制低压电路的通断间接控制能通过控制低压电路的通断间接控制 的通的通断。断。铁芯铁芯磁磁电流的有无电流的有无 电流的大小电流的大小电流的方向电流的方向磁磁电磁铁电磁铁高压电路高压电路自主学习自主学习如图所示是王强同学在研究性学习活动中为某仓如图所示是王强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门库设计的

4、一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内。根据图示电路，口，电铃和灯泡放在值班室内。根据图示电路，你能说说该报警器的工作原理吗。你能说说该报警器的工作原理吗。情景导入情景导入永磁体永磁体电磁铁电磁铁情景导入情景导入 那么电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？那么电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？下面我们一起来探究。下面我们一起来探究。利用电流的磁效应来工作。利用电流的磁效应来工作。插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 定义：定义：工作原理：工作原理：一、电磁铁一、电磁铁自研互学自研互学（1 1）猜想：）猜想： 磁性强弱可能与磁性强弱可能与电流的大小电流的

5、大小、线圈的匝数线圈的匝数和和有无铁芯有无铁芯有关。有关。（2 2）实验器材：）实验器材：电源、开关、变阻器、导线、电流表、电源、开关、变阻器、导线、电流表、大头针、电磁铁大头针、电磁铁（3 3）设计电路图：）设计电路图：（4 4）实验方法：）实验方法： A A控制变量法控制变量法二、怎样使电磁铁的磁性强二、怎样使电磁铁的磁性强第3节 电磁铁 电磁继电器课件Sa判断磁性强弱方法：判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。管的磁性强弱。对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有什么

6、样的关系？跟线圈的匝数会有什么样的关系？（1）改变电路中的电流大小；）改变电路中的电流大小；（2）改换不同匝数的螺线管。）改换不同匝数的螺线管。设计实验设计实验SaSa演示演示1 1结论：结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。磁性越强。现象：现象：现象：现象：Sab演示演示2 2结论：结论：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，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。电磁铁的磁性越强。模拟实验模拟实验（7 7）结论：）结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有：影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小：电流的大小：电流越大，电磁铁的磁性越强

7、；电流越大，电磁铁的磁性越强；线圈的匝数：线圈的匝数：线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；有无铁芯：有无铁芯：插入铁芯，电磁铁的磁性增强。插入铁芯，电磁铁的磁性增强。（1 1）电磁铁的）电磁铁的磁性有无磁性有无可以控制：可以控制：通电有磁性、断电无磁性。通电有磁性、断电无磁性。三、电磁铁的优点三、电磁铁的优点（2 2）电磁铁的）电磁铁的磁性强弱磁性强弱可以控制：可以控制：通过改变通过改变电流大小电流大小改变电磁铁的磁性强弱。改变电磁铁的磁性强弱。（3 3）电磁铁的）电磁铁的磁极方向磁极方向可以控制：可以控制：通过改变通过改变电流的方向电流的方向来改变电磁铁的磁极。来

8、改变电磁铁的磁极。磁悬浮列车磁悬浮列车 起重机起重机电动机电动机 发电机。发电机。四、电磁铁的应用四、电磁铁的应用1 1电磁继电器电磁继电器电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。的一种开关。2 2电磁继电器的构造电磁继电器的构造五、电磁继电器五、电磁继电器3电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理高压电源高压电源高压工作电路高压工作电路动画演示：电铃动画演示：电铃电电磁磁铁铁电磁铁的定义：带铁芯的螺线管电磁铁的定义：带铁芯的螺线管电磁铁的工作原理：电流的磁效应电磁铁的工作原理：电流的磁效应影响电磁铁强弱的因素影响电磁铁强弱的因素电流大小电流大小

9、线圈匝数多少线圈匝数多少构造：电磁铁、衔铁、弹簧、触点构造：电磁铁、衔铁、弹簧、触点工作原理：电流的磁效应工作原理：电流的磁效应工作电路工作电路低压控制电路低压控制电路高压工作电路高压工作电路电电磁磁继继电电器器电电磁磁铁铁和和电电磁磁继继电电器器课堂小结课堂小结1.1.通电螺线管的磁性强弱通电螺线管的磁性强弱 、 和和 有关。有关。电流的大小电流的大小线圈的匝数线圈的匝数有无铁芯有无铁芯当堂演练当堂演练2.2.如图所示如图所示, ,当滑动变阻器的滑片向右移动时，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中的电流将电路中的电流将 ，电磁铁中的磁性，电磁铁中的磁性将将 。减弱减弱变小变小3.3.如图所示

10、，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是 （ ）A. SA. S1 1接接1 1，S S2 2接接3 3D. SD. S1 1接接2 2，S S2 2接接3 3C. SC. S1 1接接2 2，S S2 2接接4 4B. SB. S1 1接接1 1，S S2 2接接4 4R R4 43 3S S2 2S S1 12 21 1R RD D4.4.如图所示，若将变阻器的如图所示，若将变阻器的滑片向右移动，那么悬滑片向右移动，那么悬挂磁铁的弹簧将挂磁铁的弹簧将( )( )A.A.不变不变 B. B. 缩短缩短C. C. 伸长伸长 D. D. 不能判断不能判断R R

11、S SN NS SS SN NB B1. 1. 图图20.3-7 20.3-7 是一种水位自动报警器的原理图。是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块水位没有到达金属块 A A时，绿灯亮；水位到达时，绿灯亮；水位到达金属块金属块 A A时，红灯亮。请说明它的工作原理。时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。都能导电。教材习题解答教材习题解答 解：解：水位没有到达金属水位没有到达金属A A时，电磁继电器左边的时，电磁继电器左边的控制电路无法构成闭合控制电路无法构成闭合回路，线圈中没有电流回路，线圈中没有电流

12、通过，此时衔铁与上面通过，此时衔铁与上面的触点接触，工作电路的触点接触，工作电路中绿灯和电源构成闭合中绿灯和电源构成闭合回路，故绿灯亮；当水位到达金属块回路，故绿灯亮；当水位到达金属块A A时，电磁时，电磁继电器左边的控制电路中金属块继电器左边的控制电路中金属块A A和和B B、电磁铁、电磁铁以及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，以及电源构成闭合回路，线圈中有电流通过，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔铁就与下电磁铁具有磁性，吸引衔铁，此时衔铁就与下面的触点接触，红灯和电源就构成闭合回路，面的触点接触，红灯和电源就构成闭合回路，故红灯亮。故红灯亮。2. 2. 图图20.3-8 20.3-8 是

13、一种温度自是一种温度自动报警器的原理图。制作水动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。当别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作出报警信号。说明它的工作原理。原理。解：解：当温度达到金属丝下当温度达到金属丝下端所指的温度时，水银面端所指的温度时，水银面上升，与金属丝接触，此上升，与金属丝接触，此时左边的控制电路为闭合时左边的控制电路为闭合回路，线圈中有电流通过，回路，线圈中有电流通过，电磁铁

14、具有磁性，吸引右电磁铁具有磁性，吸引右边衔铁，使衔铁与其左端边衔铁，使衔铁与其左端的触点接触，这样电铃和的触点接触，这样电铃和电源就构成了闭合回路，电源就构成了闭合回路，电铃就会响起来，发出报电铃就会响起来，发出报警信号。警信号。3. 3. 图图20.3-9 20.3-9 是直流电铃的原是直流电铃的原理图。衔铁理图。衔铁B B与弹性片与弹性片A A相连，相连，自然情况下弹性片是和螺钉接自然情况下弹性片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和电磁

15、铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。螺钉接触而通电，如此往复。弄懂原理后，请你在图弄懂原理后，请你在图20.3-5 20.3-5 所示的继电器上把电源连在电所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫做样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。蜂鸣器。4. 4. 法国科学家阿尔法国科学家阿尔贝贝 费尔和德国科费尔和德国科学家彼得学家彼得 格林贝格林贝格尔由于发现了巨格尔由于发现了巨磁电阻（磁电阻（GMRGMR）效应，）效应，荣获了荣获了2007 2007 年诺贝年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之场中急