2013新人教版初中物理20.3《电磁铁电磁继电器》(系列版

进行探究:（一）电磁铁
（一）电磁铁
• 1．【定义】我们把插有铁芯的螺线管叫 做－－电磁铁。 • 2 关于磁力，磁性强的磁体磁力大。 • 3. 【特性】有电流通过时，有磁性；没 有电流通过时，没有磁性。 • 4.【工作原理】通电螺线管的具有磁性， 如果在里面插入铁芯，会增强它的磁性。 （总结前面的结论）
做笔记，记下电路图
（二）实验部分
• 由于时间的关系，我们用另一种方法 去保证两个电磁铁电流相同。 原电路
0.3A
现在
0.3A
匝数少
匝数多
（二）实验部分
介绍：这是两个匝数不同的电磁铁
（二）实验部分
0.3A 回形针 少
（结论二）电流一定时，匝数越多， 电磁铁的磁性越强。 回形针
0.3A
多
（三）电磁铁的应用
四、电磁铁的磁场强弱可能 与所插入的材料有关 ？
这两个问题比较复杂， 暂时不讨论。
总结讨论
（一）电磁铁
• 电磁铁的磁场强弱可能与电流的大 小、线圈的匝数有关 。 • 既然影响的因素有多种，应该如何 做实验？我们想到什么方法？----控制变量法。 1.研究电流，就要使匝数不变。 2.研究匝数，就要使电流不变。
• 1.通电螺线管的具有磁性，如果在里面插入 增强 铁芯，会_______它的磁性。 • 2.带有铁芯的通电螺线管在生活中有广泛应 用。如：电铃。
【提出问题】为什么插入铁芯后， 通电螺线管的磁性会增强呢？
• 【回忆】上一节的一个实验 • 【答】铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化， 也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既 有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场， 因而磁场大大增强了。
请在课本上 做笔记
提出问题
（一）电磁铁

一种自动水位显示器的原理图如图所示，对于该自动水位显示器说法正确的是（ ）
利用电磁继电器，可以实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
D．弹簧测力计示数变大
2、如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭 利用电磁继电器，可以实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。
5．小丽利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了个如图所
示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，
发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使 控制电路达到要求的是（ D ）
A．减少螺线管线圈的匝数 B．抽出螺线管中的铁芯 C．减小控制电路电源电压 D．滑动变阻器滑片P向右移动
B．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
B．V表示数变大，A表示数变小 水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警
了解电磁继电器的结构及工作原理。
C．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
C．弹簧测力计示数变小
D．弹簧测力计示数变大
3.一种自动水位显示器的原理图如图所示，对于该自动水位显示器说法 正确的是（ B ） A. 水位上升到B时，电磁铁断电，绿灯亮报警 B. 水位上升到B时，电磁铁通电，红灯亮报警 C. 水位下降到A时，电磁铁断电，红灯亮报警 D. 水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警
电磁锁
电铃
电磁阀门
电磁选 矿机示
意图
你知道路这些大型机械是如何工作的吗?
探究四、电磁继电器
电磁继电器的构造
电磁继电器的工作原理
低压 电源
低压控制电路
高压电源
高压工作电路
电磁继电器的实质： 电磁继电器就是利用电磁 铁来控制位自动报警器 温度自动报警器

弹簧、（动、静）触点等。
第3节 电磁铁 电磁继电器
• 2.电磁继电器的工作原理：控制电路通电时，电磁 铁 有磁性 ，将衔铁 吸下 ，动触点B与 静触点A 分 开，与 静触点C 接通，工作电路接通；控制电路断电 时，电磁铁 失去磁性 ，弹簧将电磁继电器的衔铁 拉起 ，动触点B与 静触点C 分开，与 静触点A 接 通，电路 断开 。
要控制 线圈匝数 、 铁芯 。 • (2)想研究电磁铁磁场的强弱与 线圈匝数 有关，
要控制 电流大小 、 铁芯 。 • (3)想研究电磁铁磁场的强弱与 铁芯 有关，
要控制 电流大小 、 线圈匝数 。
第3节 电磁铁 电磁继电器
• 5.【进行实验】按下列实验表格要求完成实验， 并把实验现象记录在表格中。
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月9日星期六2022/4/92022/4/92022/4/9 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/92022/4/92022/4/94/9/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/92022/4/9April 9, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
物理
九年级全一册配人教版
第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
第3节 电磁铁 电磁继电器
• 1.了解什么是电磁铁。 • 2.知道电磁铁的特性和工作原理。 • 3.了解影响电磁铁磁性强弱的因
素。 • 4.电磁铁在电磁起重机中的运用。 • 5.了解电磁继电器的结构和工作
原理。
第3节 电磁铁 电磁继电器

择决定命运，环境造就人生！
讲授新课 （电磁铁的磁性）
讲授新课 （电磁铁的磁性）
结论
线圈匝数一定，通过电磁铁的电流越大，它的磁场 在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，
讲授新课 （电磁铁的磁性）
电磁铁的实际运用
洗衣机进水、出水阀门
磁悬浮列车
感应式
讲授新课 （电磁继电器）
电磁继电器
是利用低电压、弱电流电路的通断， 来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。 是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。 其工作电路由低压控制电路和高压工作电路 两部分构成。
课题练习
磁铁通电时_有___磁性，断电时则_无___磁性， 通入的电流越大它的磁性越_强___； 在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的 其磁性越_强___。
1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。 3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大 的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子……我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对 一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果， 相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可 贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿 望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使 遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下 去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神 圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能 够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中 锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高 的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。31、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。32、您得相 信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。33、 告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风 言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今 天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。38、一个有决心的人，将会找到他的道路。39、在希望与失望的决斗中，如果 你用勇气与坚决的双手紧握着，胜利必属于希望。40、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。41、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。42、生命里最重 要的事情是要有个远大的目标，并借助才能与坚持来完成它。43、事业常成于坚忍，毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见，匆忙的旅人落在从容的后边；疾驰的骏马落在后头， 缓步的骆驼继续向前。44、有志者事竟成。45、穷且益坚，不坠青云之志。46、意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。47、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。 48、思想的形成，首先是意志的形成。49、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。50、不作什么决定的意志不是现实的意志；无性格的人从来不做出决定。我终 生的等待，换不来你刹那的凝眸。最美的不是下雨天，是曾与你躲过雨的屋檐。征服畏惧、建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。 真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。生活真象这杯浓酒，不经三番五次的提炼呵，就不会这样可口！人格的完善是本，财富的确立是末能力可以慢 慢锻炼，经验可以慢慢积累，热情不可以没有。不管什么东西，总是觉得，别人的比自己的好！只有经历过地狱般的折磨，才有征服天堂的力量。只有流过血的手指才能弹 出世间的绝唱。对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。不要因为寂寞而恋爱，孤独是为了幸福而 等待。每天清晨，当我睁开眼睛，我告诉自己：我今天快乐或是不快乐，并非由我所遭遇的事情造成的，而应该取决于我自己。我可以自己选择事情的发展方向。昨日已逝，

的光敏电阻R0阻值减小，定值电阻R两端的电压
____增__大____，同时电磁铁磁性___增__强_____，工作电路接 通，灯泡发光，图中电磁铁的上端是_____S_____极. 14
课后作业
能力提升 6. 温度自动报警器的工作原理如图20-3-19所示，在水银 温度计的上方封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所 指示的温度时，红色报警灯亮，平时绿灯亮.请根据以上 要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接.
17
课后作业
（1）光控开关在接收到____红______光时，会自动闭合. （2）质量大于或等于___4_0__0____ kg的车辆违规时会被拍
照记录.（g取10 N/kg）
18
课后作业
（3）要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制 电路中与压敏电阻___并__联_____（填“并联”或“串联”） 一个电阻. （4）如果某一路段要求时速不超过50 km/h，当汽车先后 通过两个线圈上方的时间间隔小于0.5 s时，拍摄系统才 会被激活而拍下超速汽车的照片（如图丙）.则两个线圈 之间的距离应设计为____7______m（保留到整数）.
路灯开始工作.请用笔画线将电路原理图连接完整，使工
作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，
图20-3-12图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连
线不能交叉）.
6
课堂演练
如答图20-3-1所示. 7
课堂演练
模拟演练 2. 粮仓为了防止谷物缓慢氧化积聚热量过多而发生火灾， 如图20-3-13所示，用带金属丝的水银温度计和电磁继电 器安装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当仓内温度升 高时红灯亮，同时电铃也响，以此来报警，请按上述要求 把各元件连成电路.

8. (2021·顺德区期末)如图所示为车库积水自动报警电路，A、B 位置装电铃或 LED 灯，车库没有积水时，LED 灯亮；车库有 一定积水时，左侧控制电路接通，电电磁磁铁铁 具有磁性把衔铁吸 下，电铃报警，此时水是导导体体 (选填“导体”或“绝缘体”)。图 中 B 位置应安装电电铃铃 。
9．为保证湖滨桥以及过桥车辆的安全，工作人员在桥的入口处 安装了“超载检测报警系统”。检测时，当车辆重量小于 1×105 N 时，绿灯亮、红灯灭，表示可以通行；当车辆重量大于等于 1×105 N 时，红灯亮、绿灯灭，表示禁止通行。压敏电阻 Rx 的阻值随所受压力增大而减小。在图中用笔画线代替导线完
磁场的增强而急剧减小，当闭合开关 S1、S2 时，下列说法正
确的是
( B)
①电磁铁的右端为 N 极
②小磁针将顺时针旋转
③当 P 向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变亮
④当 P 向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
A．只有④正确
B．只有③④正确
C．只有②③正确
D．①②③④都正确
6．(2021·揭阳模拟)如图所示，闭合开关 S，当滑片 P 向 a 端移动 时，电磁铁的磁性增增强强 (选填“增强”或“减弱”)，条形磁体对 水平地面的压强增增大大 (选填“增大”或“减小”)。R0 的作用是 保保护护电电路路 。
下列说法正确的是
( C)
A．只要光控开关接收到红外线，摄像系统就会自动拍摄
B．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
C．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
D．行人只要经过埋有压力开关的路口，电磁铁磁性就会增强
5．(2021·揭阳期末)如图所示，GMR 是一个巨磁电阻，其阻值随

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
法国科学家阿贝尔•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现巨 磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。他们 的这一发现大大提高了磁、电之间信号转的换的灵敏度，如图 是说明巨磁电阻特性原理的示意图。
（1）闭合开关S1后，通电螺线管的右端的____极。 （2）闭合开关S2，指导灯不亮，再闭合开关S1，指导灯发光，由
此可知：巨磁电阻的大小与____________有关。
（3）滑动变阻器的滑片P向左移动，电磁铁的磁场____（选填“ 增强”或“减弱”），同时视察到指导灯的亮度增强。由此实 验可得出结论：__________________。
答案：（1）S；
（2）所处磁场的有无；
（3）增强；
磁场越强巨磁电阻的阻值越小。
利用低电压弱电流间接控制高电压强电流。
低压 电源
低压控制电路
高压电源 高压工作电路
• 图中是一种水位自动报警器原理图。试说明 它的工作原理。
• 图中是一种温度自动报警器的原理图。制作水银 温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度到
达金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发 出报警信号。说明它的工作原理。
电磁起重机
铁芯：只能选择 软铁，不能用钢。
二、电磁铁的磁性
1．实验探究：电磁铁磁性的强弱与什么因素有关 【提出问题】 电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ 【猜想假设】 电流的大小、 导线缠绕的圈数（即线圈匝数）。 【实验方法】 ①控制变量法； ②转换法：
通过视察比较电磁铁吸引的大头针数目来比较电 磁铁磁性的强弱。
答：通电时，电磁铁 有电流通过，产生了 磁性，把小锤下方的 弹性片B吸过来，使 小锤打击电铃发出声 音，同时电路断开， 电磁铁失去了磁性， 小锤又被弹回，电路 闭合，不断重复，电 铃便发出连续击打声 了。

(1)如图所示是一个限流装置示意图(空气开关工作原理)．图中P是电 磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动．当电流过大时，电磁铁P 的磁性将变 强 (选填“强”或“弱”)，吸引衔铁Q， 断开 电路．
(2)保险丝是利用电流的 热 效应来工作的，空气开关是利用电流 的 磁 效应来工作的．
5．如图，请用笔画线代替导线将图中实物连接起来．要求：闭合开 关后，使电磁铁的右端为N极，并且当滑动变阻器的滑片P向右移动时， 电磁铁的磁性增强．
强化练习 1．下列设备中，没有用到电磁铁的是（ D ）
A．电铃 B．电磁继电器 C．空气开关 D．电灯
2．下列操作中能增强通电螺线管的磁性的是（ D ）
20.3电磁铁 电磁继电器
知识梳理
1．电磁铁 (1)在螺线管内插入 铁芯 ，就构成了电磁铁． (2)电磁铁磁性的有无可以通过 电流的通断 来控制．
2．电磁铁的磁性 (1) 线 圈 匝数 一 定 时 ， 通 过 的 电 流 越 大 ， 电 磁 铁 的 磁 性 越 强 ； 电流 一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁 铁的磁性越 强 ． (2)电磁铁的极性可以通过改变 电流的方向 来控制． (3)电磁铁磁性的强弱可以通过改变 电流的大小 或 线圈匝数的 多少 来控制． (4) 电磁起重机、电铃、电磁继电器 等都用到了电磁铁．
9．如图甲为太阳能路灯的原理图．白天光线强时，太阳能电池板为 蓄电池充电；夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电．电路中的R为光敏电 阻，其电阻大小与光照强度关系如图乙所示．下列说法正确的是 （B）
A．白天蓄电池相当于电源 B．光线较强时，电磁铁磁性较大 C．电磁铁上端为N极，下端为S极 D．a是太阳能电池板，b是路灯
电磁继电器 例3 “聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以 节约用电．如图所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，其阻值随压力 的增大而减小．当所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将 减 弱 (选填“增强”“减弱”或“不变”)，电动机的转速将 变慢 (选 填“变快”“变慢”或“不变”)．

• C.拔出线圈中的铁钉，磁性变弱
• D.改变电流方向，磁场方向改变
• 5.小利同学观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，
一旦停电，两盏标有“36V”的灯泡就会正常发光。下图所示的
是小利设计的四个电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路
是( )
C
• 6.电磁铁与永磁体相比，其优点是：磁性的有无可以通过 实现；磁性的强弱可以通过
铁的(A选端填为“正”或(“选负填”“南南)极”；或“北”)极，E为电源的
• (2)小明将开负关S打到a点，并向下调节变阻器的滑片，他发现指
针指示的数值越来越大。由此可以得出结论：电磁铁线圈匝数
一定时，
，电磁铁的磁性越强；
电流越大
• (3)小明为了验证电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关时，将开关 S从a点换到b点，同时观察并比较两次指针指示的数值，他发 现两次指针指示的数值几乎相同。你认为导致出现这种错误情 况的主要原因是 (各实验器材均完好)。
S
变长
• 8.下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患，为提示路人注 意安全，小明设计了如图20-3-4所示的电路，电路中利用一元 硬币代替铁质井盖。当井盖丢失时，灯泡发光报警，当电磁铁 的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与 (选填“上”或 “下”)静触点接触，电磁铁的上端是 极。
下
S
• 9.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组 用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈，制成 简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图20-3-5所示的实验。
• 根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空：
• (1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它
不同；
• (2)磁通过性比较