2022-2023学年人教版物理九年级全一册学案 第20章第3节《电磁铁 电磁继电器》

2022-2023学年人教版物理九年级全一册学案第20章第3节《电磁铁电磁继电器》一、学习目标了解电磁铁的工作原理和应用。理解电磁继电器的结构和工作原理。掌握电磁铁和电磁继电器的电路连接方法和使用注意事项。二、电磁铁1.电磁铁的工作原理电磁铁是利用电流在导体中产生的磁场产生吸引力的装置。其工作原理可以通过安培环路定理解释。根据安培环路定理，通过一段导体的电流产生的磁场，会在导体周围形成闭合的磁力线。当导体绕成简单的线圈时，这些磁力线将从一端进入线圈，穿过线圈中的空间，最后从另一端离开。这样，线圈内部就形成了一个磁场。当通电时，电磁铁中的导线产生磁场，由于导线是绕成线圈的，所以磁场会在线圈内部形成闭合的磁力线。在铁芯的作用下，磁力线向外延伸，形成了一个磁场。这个磁场会与外部的磁铁或磁体相互作用，产生吸引或排斥力。2.电磁铁的应用电磁铁由于其可以产生强大的吸引力，在很多领域中得到广泛应用。在工业领域，电磁铁常用于吸取和搬运金属物体。例如在汽车制造过程中，使用电磁铁搬运汽车车架；在电梯中，使用电磁铁吸持电梯门等。在科学研究和实验中，电磁铁也扮演着重要的角色。例如在粒子加速器中，使用电磁铁来控制粒子的运动轨迹。在生活中，我们也使用到了电磁铁。例如电子琴、扬声器等设备中都有电磁铁的存在。三、电磁继电器1.电磁继电器的结构和工作原理电磁继电器是一种利用电磁原理工作的自动开关装置，它由电磁线圈、动触点和静触点等组成。电磁继电器的工作原理与电磁铁类似。当线圈中通有电流时，会产生磁场。这个磁场会吸引动触点，使其与静触点接触，完成电路的闭合。当线圈中断电时，磁场消失，动触点回弹，与静触点分离，电路断开。电磁继电器的结构可以根据需要进行设计，可以有多个静触点和动触点，以完成不同的电路连接。2.电磁继电器的使用电磁继电器在电路控制中起到了重要的作用。它可以通过外部的电路信号控制电路的开关。例如在家用电路中，电磁继电器可以用于控制照明灯的开关，根据光线强弱来自动调节灯的亮度。在工业自动化控制中，电磁继电器也是一种重要的元件。它可以控制电机、电磁阀等设备的开关，实现自动化生产。四、电路连接方法和使用注意事项1.电磁铁的电路连接方法电磁铁通常需要连接到外部电路中才能工作。其电路连接方法主要有以下几种：直接串联法：将电磁铁的两端分别与电源的正负极相连，使电流通过电磁铁的线圈，产生磁场。并联法：将电磁铁与外部电路的电源并联，电流分流，一部分通过电磁铁的线圈，使其工作。单向控制法：在电磁铁线圈的一端接入开关，通过控制开关的通断来控制电磁铁的工作。2.电磁继电器的使用注意事项在使用电磁继电器时，需要注意以下几点：电磁继电器的额定电压、额定电流等参数应与实际电路匹配，以保证正常工作。继电器的线圈和触点的接线应正确，避免引起电路短路或触点接触不好的问题。在连接高压或高电流的电路时，应做好绝缘和安全防护工作，避免电击和火灾等危险。五、小结本节课我们学习了电磁铁和电磁继电器的工作原理和应用。电磁铁利用磁场产生吸引力，广泛应用于工业和生活中。电磁继电器通过电磁线圈的控制，实现电路的自动开关。在使用电磁铁和电磁继电器时，需要正确连接