初中九年级物理第二十章第3节电磁铁电磁继电器教学案

第二十章电与磁 第 3 节电磁铁电磁继电器 学习目标学习目标 1.观察手中的器材,知道什么是电磁铁。 2.知道电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。 3.了解电磁铁在生活中的应用。 4.了解电磁继电器及其构造和工作原理。 自主探究自主探究 1.如果把一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入,当有电流通过时,它会有较强 的。我们把这种磁体叫做电磁铁。 2.线圈的匝数一定时,通入的电流越,电磁铁的磁性越强;线圈中的电流一定时,外形 相同的螺线管的匝数越,电磁铁的磁性越强。 3.电磁继电器由、弹簧、衔铁、触点组成。其工作电路由控制电路和 工作电路组成。 合作探究合作探究 一、电磁铁 思考讨论:通过上节课的实验我们会发现,通电螺线管的磁场尽管和条形磁体的磁场相似,但是 磁性强度却差了好多。如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢? 活动体验:分别将漆包线在铅笔和长铁钉上缠绕相同的圈数,然后分别连入电路中,观察它们各 自吸住大头针的个数。 提出问题:吸引大头针的个数说明了什么? 归纳总结:电磁铁的实质是。 二、电磁铁的磁性 第1页共8页 问题引导:电磁铁只有在线圈中通过电流时才有磁性,那么电流的大小应该会影响电磁铁磁性 的强弱。构成电磁铁的主要部件是线圈,线圈的匝数可能会影响电磁铁磁性的强弱。如何判断电流 的大小、线圈的匝数与电磁铁磁性强弱的关系呢? 探究实验: 1.把滑动变阻器、电流表和一定匝数的线圈(内部有铁钉)串联起来,通过开关接到电源上。调 整滑动变阻器的滑片。改变电路中的电流。观察电磁铁能够吸住大头针 的个数,判断磁性的强弱。 2.把电源、开关、滑动变阻器跟两个线圈匝数不同的电磁铁串联起 来,观察通电时,两个电磁铁吸引大头针的个数,比较两个电磁铁的磁性。 实验结论: 1.线圈的匝数一定时,。 2.线圈中的电流一定时,。 自主学习:阅读课本 P130的内容,了解电磁铁的应用。 1.电磁铁的实际用途很多,最直接的应用之一就是电磁起重机。 2.在电动机、发电机、电铃和电磁继电器里也用到电磁铁。 3.全自动洗衣机的进水、 排水阀门,卫生间里感应式冲水器的阀门, 是由电磁铁控制的。 4.高速磁浮列车上所有的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。 三、电磁继电器 思考讨论:在生活中,我们经常看到一些大型机器在工作(如大型吊车),而它们的电流可达几十 安、上百安,直接控制或操作是很危险的,那怎么才能控制这些强大的电流呢? 观察图片:电磁继电器的结构和工作原理。 也都 第2页共8页 想想议议: 1.电磁继电器的结构是什么? 2.电磁继电器的工作原理是什么? 归纳总结:电磁继电器是利用来控制工作电路的一种开关。 课堂检测课堂检测 1.下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是() 2.电磁继电器的主要构造有() A.电磁铁 B.通电螺线管 C.电池组 D.条形磁体 3.下列关于电磁铁和磁感线的说法中,正确的是() A.电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变 B.电磁铁能永久性地保持磁性 C.磁感线是真实存在的 D.磁体外部的磁感线总是从S 极出发,回到 N 极 4.下列功能中,电磁继电器不能完成的是() A.控制电路中电流的连续变化 B.控制电路中电流的有无 C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流 D.远距离自动控制与操作 第3页共8页 5.如图所示,L是电磁铁,T表 中通电后电磁铁磁性最强的是 示铁芯,R表示滑动变阻器,其 () 6.如图所示的自动控制电路中,当开关 S 断开时,工作电路的情况是() A.灯亮,电动机转起来,电铃响 B.灯亮,电动机转起来,电铃不响 C.灯不亮,电动机不转,电铃响 D.灯亮,电动机不转,电铃响 7.如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁 性增强的是() A.滑片P向右移动,其他条件不变 B.滑片P向左移动,其他条件不变 C.开关 S 由 1 扳到 2,其他条件不变 D.电源的正负极对调,其他条件不变 8.如图所示,是一个自制的电磁铁,为使它能正常使用,下述的连接方法中正确的是() A.b、c相连,a、d分别接电池的两极 B.b、d相连,a、c分别接电池的两极 C.a、d相连,b、c分别接电池的两极 D.a、c相连,b、d分别接电池的两极 9.如图所示,开关闭合后,铁钉的上端是极(选填“N”或“S”),当滑片向左移动时, 铁钉吸引大头针的数目将(选填“增加”或“减少”)。 第4页共8页 10.如图所示是温度自动报警器,当温度达到℃时,电铃发声报警,此时电磁铁的左 端是极。 11.小明同学根据所学的知识给自己家设计了一个防盗报警器,如图 所示。防盗报警器的踏板放在家门口的脚踏垫下面,电铃和灯泡放在会客 室内。观察电路可知,这个报警器的工作原理是:有人踩踏板 时;无人踩踏板时。 12.如图是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁得到磁性,此时电 磁铁上端为极,触点B与C(填“接通”或“断开”), 汽车启动。 13.给你一个带铁芯的螺线管、蓄电池、开关、滑动变阻器 ,如图所示, 要求:组成一个改变电磁铁磁性强弱的电路。当滑动变阻器的滑片向右滑动时, 电磁铁的磁性增强。标出电磁铁的N、S 极。 14.电路元件如图所示,请按要求设计一个电路:用一个开关 S 控制A,B 两台电动机,开关 S 接通时,B工作;开关 S 断开时,A工作。 参考答案 第5页共8页 自主探究 1.铁芯磁性 2.大多 3.电磁铁低压高压 合作探究 一、电磁铁 思考讨论:将铁芯插入螺线管、增大通过螺线管的电流、增大线圈的匝数。 提出问题:吸引大头针的个数多说明磁性强,吸引大头针的个数少说明磁性弱。 归纳总结:插有铁芯的螺线管 二、电磁铁的磁性 实验结论:1.通入的电流越大,电磁铁的磁性越强 2.外形相同的螺线管的匝数越多,电磁铁的磁性越强 三、电磁继电器 思考讨论:利用低压、弱电流电路的通断来间接地控制高压、强电流电路的通断。 想想议议:1.电磁继电器由电磁铁、弹簧、衔铁、触点组成。其工作电路由低压控制电路和高 压工作电路两部分组成。 2.低压控制电路接通,较小的电流通过线圈时,电磁铁吸下衔铁,高压工作电路接通。 归纳总结:电磁铁 课堂检测 1.B解析:分析各装置的工作原理可知,电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原 理来进行工作的,而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的。 2.A解析:电磁继电器主要由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。电磁铁是主要构造之一, A 项 正确。 3.A解析:电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性。 它的磁性强弱,可以通过电流强弱、 线圈匝数、 有无铁芯或铁芯大小来改变。磁感线是描述磁场的物理模型,是假想出来的线,磁体外部的磁感线总 是从 N 极出发,回到 S 极。 4.A解析:电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关,通过它可以实现弱电流控制强 电流、低电压控制高电压、远距离控制和自动控制。 第6页共8页 5.D解析:D 项中的电路电阻最小,电流最大,且有铁芯,通电后电磁铁磁性最强。 6.B解析:开关 S 断开时,控制电路中没有电流,电磁铁无磁性而不能吸引衔铁,在弹簧的作用 下使工作电路中的电灯、电动机连通在电路中,而电铃处