第3节电磁铁的应用

1、Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究带有铁芯的通电螺线管。带有铁芯的通电螺线管。四、电磁铁四、电磁铁电磁铁的磁性强弱与电磁铁的磁性强弱与 、 、 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插入铁芯有无插入铁芯1、概念：、概念：2、电磁铁的磁性：、电磁铁的磁性：通过线圈的电流越通过线圈的电流越 ，电磁铁的磁性也越，电磁铁的磁性也越 。强强大大当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越 ，电，电磁铁的磁性越磁铁的磁性越 。多多强强Copyright 2004-2015 版权所有 盗版

2、必究你能说出电磁铁的优点吗？你能说出电磁铁的优点吗？电磁铁磁场的电磁铁磁场的有或无有或无可以用可以用 来控制来控制；磁场磁场方向的改变方向的改变可以通过改变可以通过改变 来实现；来实现；磁场的磁场的强弱强弱可以由可以由 来调节。来调节。人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品。生活和生产用品。电流通断电流通断电流方向电流方向电流大小电流大小你能说出一些利用电磁铁工作的产品吗？你能说出一些利用电磁铁工作的产品吗？电铃、电铃、电话机、电话机、电磁选矿机、电磁选矿机、电磁继电器、电磁继电器、磁悬浮列车、磁悬浮列车、电磁起重机、电磁起重机、磁盘磁卡

3、等。磁盘磁卡等。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究一、电磁起重机一、电磁起重机根据电磁铁的原理，解释根据电磁铁的原理，解释电磁起重机的工作原理。电磁起重机的工作原理。 接通电流，接通电流，电磁铁产生磁电磁铁产生磁性，把铁质物性，把铁质物体吸起；只要体吸起；只要断开电流，即断开电流，即可把物质放下。可把物质放下。工作原理：工作原理：Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究我们已经知道安全电压不超过我们已经知道安全电压不超过36V。但是工厂生但是工厂生产及日常生活中我们又有很多地方要用到产及日常生活中我们又有很多地方要用到高压电高压电。如果人体靠近如果人体

4、靠近强电流强电流的输电导线，有可能被导线的输电导线，有可能被导线吸引，吸引，是非常危险的是非常危险的。你有什么办法使人不靠近强电流，但人可以你有什么办法使人不靠近强电流，但人可以控制强电流？控制强电流？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1、组成：、组成：低压电源低压电源电磁铁、电磁铁、衔铁衔铁 、弹簧弹簧 、弹簧弹簧衔铁衔铁电磁铁电磁铁触点触点 ABC D高压电源高压电源M触点触点电磁继电器是一个由电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关电磁铁控制的自动开关。2、定义：、定义： 用用低电压低电压和和弱电流弱电流电路，电路，控制控制高电压高电压和和强电流强电流电路。电路。C

5、opyright 2004-2015 版权所有 盗版必究二、电磁继电器二、电磁继电器3、应用：、应用： 人不方便直接使用开关的地方；人不方便直接使用开关的地方；远距离操作；远距离操作；温度、光自动化控制。温度、光自动化控制。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究小组讨论：小组讨论：P11电磁继电器如何控制高电压电路的电磁继电器如何控制高电压电路的 这个电路由哪几部分组成？这个电路由哪几部分组成？ 每个部分各有哪些器材？每个部分各有哪些器材？控制电路和工作电路两部分组成控制电路和工作电路两部分组成控制电路由电磁铁、低压电源、开关组成控制电路由电磁铁、低压电源、开关组成工作电路

6、由电动机、高压电源、触点组成工作电路由电动机、高压电源、触点组成电路电路控制电路控制电路工作电路工作电路器材器材低压低压开关开关电磁电磁铁铁A衔铁衔铁B弹簧弹簧C动触动触头头D红灯红灯 绿灯绿灯 电动机电动机工作工作状态状态 工作过程？工作过程？闭合闭合断开断开Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究电路电路控制电路控制电路工作电路工作电路器材器材低压低压开关开关电磁电磁铁铁A衔铁衔铁B弹簧弹簧C动触动触头头D红灯红灯 绿灯绿灯 电动机电动机工作工作状态状态4、工作过程：、工作过程：闭合闭合断开断开有磁性有磁性 被吸引

7、被吸引 拉长拉长向下向下闭合闭合灭灭亮亮运转运转没有没有磁性磁性被弹开被弹开 收缩收缩向上向上闭合闭合亮亮灭灭停止停止Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究当低压电源开关闭合时当低压电源开关闭合时控制电路中有电流通过控制电路中有电流通过电磁铁电磁铁 A产生磁性产生磁性吸引衔铁吸引衔铁B与红灯触点分离，而与绿灯触点接通与红灯触点分离，而与绿灯触点接通使动触点使动触点红灯熄灭红灯熄灭绿灯亮起，电动机开始工作。绿灯亮起，电动机开始工作。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究4、水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置，、水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置

8、，请按以下要求连接图请按以下要求连接图 1-32所示的水位自动报警器所示的水位自动报警器电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮，水位电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮，水位到达安全位置上限时，红灯亮。到达安全位置上限时，红灯亮。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究三、电三、电 铃铃探究：铃是怎么样敲响的？探究：铃是怎么样敲响的？按图连接，闭合开关，按图连接，闭合开关，观察电铃的工作过程。观察电铃的工作过程。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究电电铃铃工工作作原原理理合上合上开关开关产生产生磁力

9、磁力 弹片弹片被吸住被吸住铃被铃被敲响敲响弹片弹片复原复原磁力磁力消失消失电路电路接通接通触片触片分离分离电磁铁电磁铁无电流无电流Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究磁悬浮列车是怎样运行的？磁悬浮列车是怎样运行的？Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究五、磁悬浮列车五、磁悬浮列车Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究列车行驶时，车头的磁铁（列车行驶时，车头的磁铁（N极）被轨道上靠极）被轨道上靠前一点的电磁体（前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（稍后一点的电磁体（N极）所排斥极）所排斥结

10、果是结果是前面前面“拉拉”，后面，后面“推推”，使列车前进。，使列车前进。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究1、原理：、原理：利用利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理。的原理。2、列车时速快的原因：、列车时速快的原因：通过通过轨道上的轨道上的强电磁铁强电磁铁与与磁悬浮列车磁悬浮列车车厢上电磁铁车厢上电磁铁之间的之间的吸引或排斥吸引或排斥作用让作用让列车列车悬浮悬浮起来起来，使列车与使列车与轨道分离，消除轨道与列轨道分离，消除轨道与列车之间的摩擦车之间的摩擦。磁悬浮列。磁悬浮列车运行阻力小，速度快。车运行阻力小，速度快。日本磁

11、浮列车日本磁浮列车Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究3、上海磁悬浮列车、上海磁悬浮列车上海建成的磁悬浮列车是世界上首次投入商业上海建成的磁悬浮列车是世界上首次投入商业运营的高速磁悬浮列车。运营的高速磁悬浮列车。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究六、信息的磁记录六、信息的磁记录你能说出哪些产品是用磁来记录信息的？你能说出哪些产品是用磁来记录信息的？1、磁记录产品：、磁记录产品： 录音带、录音带、录像带、录像带、硬盘、硬盘、各种磁卡、各种磁卡、信用卡等等。信用卡等等。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究2、硬、硬 盘盘是信息磁记

12、录的重要器件是信息磁记录的重要器件 硬盘应用硬盘应用广泛应用于计算机、移动电话、影像播放器、广泛应用于计算机、移动电话、影像播放器、游戏机、掌上电脑、数码摄像机等数码产品中。游戏机、掌上电脑、数码摄像机等数码产品中。 硬盘组成硬盘组成主要由主要由磁记录盘片磁记录盘片、读写磁头读写磁头以及其他以及其他配件配件组成。组成。盘片的表面均匀地涂有一盘片的表面均匀地涂有一层极薄的磁性颗粒（小磁层极薄的磁性颗粒（小磁体），体），读写磁头实际上就读写磁头实际上就是一块电磁铁是一块电磁铁。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究 工作过程工作过程在硬盘上存入数据的过程中，在硬盘上存入数据的过

13、程中，首先将声音、图首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为电信号像、数字等需要记录的信息转变为电信号，电，电流通过流通过读写磁头转变为记录磁场读写磁头转变为记录磁场，然后用这个，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就息就记录在盘片中记录在盘片中了。需要读取磁盘信息时，了。需要读取磁盘信息时，只要使记录的磁信息只要使记录的磁信息通过磁头转变成电信通过磁头转变成电信号，再将电信号转变号，再将电信号转变成声音、图像、数字成声音、图像、数字等信息，从而再现被等信息，从而再现被记录的信息。记录的信息。Copyright 2004-2015 版

14、权所有 盗版必究3、其他磁记录、其他磁记录银行等机构发行的磁卡，其背面的磁条里记录银行等机构发行的磁卡，其背面的磁条里记录着持卡人的账号等信息使用磁卡时，磁条中的着持卡人的账号等信息使用磁卡时，磁条中的信息被机器读出，也可在磁卡上写入新的信息。信息被机器读出，也可在磁卡上写入新的信息。录音机和录像机的磁头也是由电磁铁制成。录录音机和录像机的磁头也是由电磁铁制成。录音机和录像机将需要记录的声音和图像转变成音机和录像机将需要记录的声音和图像转变成电信号，通过磁头记录在磁带上。电信号，通过磁头记录在磁带上。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究七、电磁铁其他应用七、电磁铁其他应用

15、发发 电电 机机电电 动动 机机电电饭饭锅锅洗洗衣衣 机机Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究二、电磁选矿机二、电磁选矿机根据电磁铁的原理，解释根据电磁铁的原理，解释电磁选矿机的工作原理。电磁选矿机的工作原理。圆形圆形电磁电磁铁铁工作原理：工作原理：不同矿物质具有不同的磁性，不同矿物质具有不同的磁性，用可以旋转的圆形用可以旋转的圆形电磁铁电磁铁吸吸引这些矿物质，由于它们受引这些矿物质，由于它们受到的到的磁力磁力不同，从而可以把不同，从而可以把不同磁性的矿物质分开。不同磁性的矿物质分开。磁性磁性矿物矿物Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究如图如图1-4

16、0是一种温度自动报警器的工作原理电路是一种温度自动报警器的工作原理电路图。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度图。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指示的温度时，电铃就发出报达到金属丝下端所指示的温度时，电铃就发出报警声音。请说明它的工作原理。警声音。请说明它的工作原理。随着外界温度上升，水银随着外界温度上升，水银温度计中的水银柱也跟着温度计中的水银柱也跟着上升。当温度达到金属丝上升。当温度达到金属丝下端所指示的温度时，温下端所指示的温度时，温度计中的水银柱与上方的度计中的水银柱与上方的金属丝相接触，控制电路金属丝相接触，控制电路接通，电磁铁产生磁性，接通，电磁铁产生磁性

17、，吸引衔铁，报警电路接通，吸引衔铁，报警电路接通，电铃就发出报警声音。电铃就发出报警声音。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究电电话话 机机电话的主要组成部分是话筒和听筒，它们之间用电话的主要组成部分是话筒和听筒，它们之间用一对电话线相连。一对电话线相连。人们对着话筒说人们对着话筒说话时，话筒会把话时，话筒会把声音信号转化成声音信号转化成强弱变化的电流，强弱变化的电流，电流沿着导线流电流沿着导线流入对方的听筒，入对方的听筒，听筒又把变化的听筒又把变化的电流转化成声音。电流转化成声音。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2

18、015 版权所有 盗版必究话筒是怎样把声音信号转化成强弱变化的电流的话筒是怎样把声音信号转化成强弱变化的电流的呢？以前使用的电话话筒里都有一个装有碳粒的呢？以前使用的电话话筒里都有一个装有碳粒的金属盒，盒盖上有振动膜。当人们对着话筒说话金属盒，盒盖上有振动膜。当人们对着话筒说话时，振动膜忽紧忽松地压迫碳粒，使盒内碳粒电时，振动膜忽紧忽松地压迫碳粒，使盒内碳粒电阻发生变化，流过碳粒的电流就相应地发生变化，阻发生变化，流过碳粒的电流就相应地发生变化，形成随声音变化的电流信号。形成随声音变化的电流信号。早先电话听筒里都有一个电磁铁，当传入听筒的早先电话听筒里都有一个电磁铁，当传入听筒的电流流过电磁铁

19、的线圈时，电磁铁能够吸引前面电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面放着的一块薄铁片。由于电流是变化的，电磁铁放着的一块薄铁片。由于电流是变化的，电磁铁对薄铁片的吸引力也随着发生变化，从而使薄铁对薄铁片的吸引力也随着发生变化，从而使薄铁片振动起来，发出声音，这样就可以听到对方的片振动起来，发出声音，这样就可以听到对方的讲话。不过，现在已发明了许多其他种类的听筒。讲话。不过，现在已发明了许多其他种类的听筒。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究随着电信业的迅速发展，电话的功能也越来越多，随着电信业的迅速发展，电话的功能也越来越多，例如移动电话可以播放视频、上互联网等。例如移

20、动电话可以播放视频、上互联网等。如图所示各式各样的如图所示各式各样的 U 盘又是根据什么原理记盘又是根据什么原理记录信息的呢？同学们可录信息的呢？同学们可以通过网络了解。以通过网络了解。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究U 盘的存储原理是：盘的存储原理是：计算机把二进制数字信号转计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号（加入分配、核对、堆栈为复合二进制数字信号（加入分配、核对、堆栈等指令）读写到等指令）读写到 USB 芯片适配接口，根据芯片芯片适配接口，根据芯片处理信号分配给存储芯片的相应地址来存储二进处理信号分配给存储芯片的相应地址来存储二进制数据，实现数据的存储

21、。数据存储器，其控制制数据，实现数据的存储。数据存储器，其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值（高低电原理是电压控制栅晶体管的电压高低值（高低电位），栅晶体管的结电容可长时间保存电压值，位），栅晶体管的结电容可长时间保存电压值，也就是为什么也就是为什么USB 断电后能保存数据的原因。断电后能保存数据的原因。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究电磁铁的应用电磁铁的应用电铃电铃（构造构造、原理）、原理） 电磁选矿机和电磁起重机电磁选矿机和电磁起重机（构造、原理）构造、原理） 电磁继电器电磁继电器（构造、原理、作用）（构造、原理、作用）电磁继电器是由电磁继电器是由电磁铁控制电

22、磁铁控制的自动开关；电的自动开关；电磁继电器可用磁继电器可用低电压低电压和和弱电流弱电流来控制来控制高电压高电压和和强电流，强电流，实现远距离操作和自动化控制。实现远距离操作和自动化控制。水位自动报警器和温度自动报警器水位自动报警器和温度自动报警器磁悬浮列车磁悬浮列车（异名磁极相互吸引，减少摩擦异名磁极相互吸引，减少摩擦）信息的磁记录：信息的磁记录：电话机电话机信息记录过程就是信息记录过程就是磁化磁化的过的过程，如程，如录音机、硬盘、录像录音机、硬盘、录像机、磁带等磁体机、磁带等磁体Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究上海磁悬浮列车是利用上海磁悬浮列车是利用“异名磁极相互

23、吸引异名磁极相互吸引”的的原理，即车体底部的可控电磁铁与安装在轨道下原理，即车体底部的可控电磁铁与安装在轨道下方的电磁铁之间相互吸引，把列车车身向上提吸，方的电磁铁之间相互吸引，把列车车身向上提吸，使车身与轨道分离的。使车身与轨道分离的。 1、上海已经建成一条长、上海已经建成一条长 33千米的磁悬浮高千米的磁悬浮高速铁路。通过互联网或上图书馆查阅有关磁悬浮速铁路。通过互联网或上图书馆查阅有关磁悬浮列车的资料，然后在班里进行交流。列车的资料，然后在班里进行交流。2、在、在1-32 所示的水位自动报警器电路中，若所示的水位自动报警器电路中，若要在水位到达限定高度时，让正在工作的抽水要在水位到达限定

24、高度时，让正在工作的抽水机自动停止，则应该将抽水机与机自动停止，则应该将抽水机与_灯并联。灯并联。绿绿Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究3、图中是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法、图中是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法 不正确的是不正确的是-（ ） A电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为端为N极极 B电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能 C小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动 D小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性小锤击打铃碗时，电磁

25、铁仍具有磁性D4、电磁铁与永久磁铁相、电磁铁与永久磁铁相 比具有以下两个优点：比具有以下两个优点：（1）电磁铁磁性的有无，电磁铁磁性的有无，可以由可以由_来控制。来控制。（2）电磁铁磁性的强弱电磁铁磁性的强弱可以由可以由_来控制。来控制。电流通断电流通断电流大小电流大小Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5、如图所示，电磁继电器能通过低压控制电路间、如图所示，电磁继电器能通过低压控制电路间接地控制高压工作电路。下列说法正确的是（接地控制高压工作电路。下列说法正确的是（ ） A连有电动机的电路是低压控制电路。连有电动机的电路是低压控制电路。 B电磁继电器实际上是一个由电磁铁

26、控制电路电磁继电器实际上是一个由电磁铁控制电路 通断的开关。通断的开关。 C利用电磁继电器主要是为了节约用电。利用电磁继电器主要是为了节约用电。 D利用电磁继电器主要是为了操作方便。利用电磁继电器主要是为了操作方便。BCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究6、如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光、如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是摄违章

27、车辆。下列有关说法正确的是-（ ）A只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄。只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄。B机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就 会自动拍摄。会自动拍摄。C只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会 自动拍摄。自动拍摄。D若将光控开关和若将光控开关和 压力开关并联，压力开关并联， 也能起到相同的也能起到相同的 作用。作用。CCopyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究小组讨论：小组讨论：P

28、11电磁继电器如何控制高电压电路的电磁继电器如何控制高电压电路的 这个电路由哪几部分组成？这个电路由哪几部分组成？ 每个部分各有哪些器材？每个部分各有哪些器材？ 图甲中开关断开，电动机在转动吗？图甲中开关断开，电动机在转动吗？ 为什么？为什么？ 乙图中开关闭合，电动机转动吗？乙图中开关闭合，电动机转动吗？ 哪个灯亮代表电动机是在转动的？哪个灯亮代表电动机是在转动的？控制电路和工作电路两部分组成控制电路和工作电路两部分组成控制电路由电磁铁、低压电源、开关组成控制电路由电磁铁、低压电源、开关组成工作电路由电动机、高压电源、触点组成工作电路由电动机、高压电源、触点组成不转动，不转动， 电动机所在支路

29、是开路。电动机所在支路是开路。在转动，电磁铁有磁性，动触点接触支路在转动，电磁铁有磁性，动触点接触支路绿灯，绿灯与电动机串联在同一支路绿灯，绿灯与电动机串联在同一支路Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究当低压电源开关闭合时当低压电源开关闭合时控制电路中有电流通过控制电路中有电流通过电磁铁电磁铁 A产生磁性产生磁性吸引衔铁吸引衔铁B与红灯触点分离，而与绿灯触点接通与红灯触点分离，而与绿灯触点接通使动触点使动触点红灯熄灭红灯熄灭绿灯亮起，电动机开始工作。绿灯亮起，电动机开始工作。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究5、作用：、作用： 用用低电压低电压和和弱电流弱电流电路的通断，电路的通断，来控制来控制高