北师版九年级物理 14.4 电磁铁及其应用（学习、上课课件）

第四节电磁铁及其应用第十四章磁现象逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2电磁铁电磁铁的磁性电磁铁的应用——电磁继电器电磁阀知识点电磁铁知1－讲11.

定义插入了软铁棒的通电螺线管叫电磁铁。2.

构成内部插入铁芯的通电螺线管。3.工作原理电磁铁是根据电流的磁效应和在通电螺线管中插入铁芯后磁场将大大增强的原理来工作的。知1－讲(1)电磁铁比通电螺线管的磁性增强的原因：螺线管通电后具有磁性，这时内部的铁芯被磁化，两个磁场叠加，使磁性比原来通电螺线管的磁性强。(2)电磁铁的铁芯一般用铁来做，因为电磁铁在实际应用中，通常情况下要求得失磁性自由，铁是软磁体，正符合这样的要求。不能用钢，钢是硬磁性材料，被磁化后磁性能长期保持。知1－讲4.应用电磁起重机、磁浮列车、电铃、电磁继电器等。知1－讲知识链接电磁铁的出现：电流的磁效应↓通电直导线周围有磁场(磁性弱)↓通电螺线管类似条形磁体(磁性强)↓电磁铁(磁性可以更强)知1－练例1通电螺线管中插入铁芯后，磁性大大增强，其原因是()A.铁芯本身具有磁性B.插入铁芯，使电流增大了C.插入铁芯，相当于增加了线圈的匝数D.螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性共同作用知1－练解题秘方：由电磁铁的构成深入分析其磁性增强的原因。解析：通电螺线管周围存在磁场，当铁芯插入其中后，铁芯被磁化，又形成一个磁场，两个磁场相互叠加，使磁性增强。答案：D知1－练1.(多选)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁，下列说法中正确的是(

)A.电磁铁的铁芯是用软磁性材料制成的B.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替C.电磁铁是利用通电导体在磁场中受到力的作用制作的D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的A、D知2－讲知识点电磁铁的磁性21.

探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验设计：(1)如图1所示，线圈的匝数一定，改变通过电磁铁线圈中的电流大小，观察将铁块P从电磁铁上拉开瞬间弹簧测力计的示数，可判断电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。知2－讲(2)电流大小不变，改变线圈的匝数，观察将铁块P从电磁铁上拉开瞬间弹簧测力计的示数，可判断电磁铁磁性强弱与线圈的匝数的关系。知2－讲实验结论：电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈匝数的多少有关，电流越大、线圈匝数越多，磁性越强。知2－讲2.电磁铁的特点(三可控)(1)磁性的有无由电流的通断来控制。(2)磁性的强弱由电流的大小和线圈匝数的多少来控制。(3)磁极的方向由电流的方向来控制。知2－讲知识链接研究电磁铁磁性强弱用到转换法和控制变量法。(1)将磁性强弱转换为弹簧测力计的示数大小变化。(2)影响电磁铁磁性强弱的因素有多个，在探究磁性强弱与其中一个因素的关系时，运用了控制变量法。知2－练[中考·兰州]如图2所示，在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中，某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持它与软铁块P的距离不变。例2知2－练解题秘方：由实验数据归纳结论，由线圈匝数相同、电流不同的几次实验数据归纳电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。知2－练(1)以下是他的部分实验步骤：①断开开关S，按图组装实验电路，将滑动变阻器的滑片置于最______(填“左”或“右”)端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对电子测力计的压力F0并记录在表格中。解析：闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即滑动变阻器的滑片置于最右端。右知2－练②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的示数I和电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中。③仿照步骤②再进行两次实验。实验次数123I/A0.340.400.44F0/N0.90.90.9F/N0.840.820.81知2－练(2)由表中数据可以得出的实验结论是：对于同一电磁铁，______________________________________。解析：电磁铁的线圈匝数不变，由表中数据可知，只改变了电路中电流大小，且电流增大时，电子测力计示数的变化量ΔF增大(即电磁铁对软铁块的吸引力增大)，所以可得出结论：通过电磁铁线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强。通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强知2－练(3)闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为______(填“N”或“S”)极。解析：根据电源的正负极，判断出电磁铁外侧线圈中电流的方向是从左向右的，由右手螺旋定则可判断出电磁铁的上端为N极，下端为S极。S知2－练(4)本实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还起到___________________的作用。改变电路中电流大小知2－练2.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中，小利利用实验室准备的器材，设计了如图所示的电路。知2－练(1)实验中通过观察电磁铁_______________的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同，这种研究问题的方法物理上称之为_______法。(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_______(填“增加”或“减少”)，说明电流越______，电磁铁磁性越强。吸引大头针数量转换增加大知2－练(3)根据图中的情境可知，____(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，_____________电磁铁磁性越强。(4)实验结束，断开开关，大头针全部掉落，说明电磁铁磁性的有无可以通过_________来控制。甲线圈匝数越多电流通断知3－讲知识点电磁铁的应用——电磁继电器31.

结构由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。2.

制作原理利用电流的磁效应。3.实质由电磁铁控制的(工作电路上的)开关。知3－讲4.作用(1)利用低电压、弱电流电路来控制高电压、强电流电路，以保证工作人员的安全。(2)实现各种自动控制：远距离自动控制、光自动控制、温度自动控制等。5.工作原理表述通常控制电路和工作电路分别表述。知3－讲结构图解电磁继电器的结构如图3所示。知3－练[中考·十堰]某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了车库积水自动报警器，如图4是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高度处，若车库积水水面到达_____(填“A”或“B”)处时，_____(填“绿”或“红”)灯发光报警，此时电磁铁的上端是_____(填“N”或“S”)极。例3B红N知3－练解析：当水位没有到达B时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达B时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在磁力吸引的作用下将红灯所在电路接通，红灯亮。因此，红灯亮就表示水位过高报警。工作时，电流从电磁铁的下面导线流入，从上面导线流出，利用右手螺旋定则可以判断电磁铁的下端为S极，上端为N极。知3－练3.[中考·四川]如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是

_____(填“N”或“S”)极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性_____(填“增强”或“减弱”)，当CO2浓度高于某一设定值时，电铃就会报警。N增强知4－讲知识点电磁阀41.

电磁阀由阀体、滑阀、两块衔铁、两个电磁线圈组成。2.

工作原理电磁阀控制车门是通过改变线圈中电流的通断，实现磁性的有无，电磁铁的移动带动滑阀移动，完成车门的关闭和打开的。3.电磁阀的其他应用燃气热水器的电磁阀门、全自动洗衣机的进、排水阀门等。知4－讲规律总结电磁阀控制车门是利用电磁铁和压缩空气控制车门的打开和关闭。知4－练如图5所示的是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图，L1、L2是固定的线圈。衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭。当S接通触点b时，线圈____(填“L1”或“L2”)具有磁性，吸引衔铁使横杆向_____(填“左”或“右”)运动，带动传动装置关闭车门。例4L2右知4－练解析：由图可知，S接通