人教版九年級物理 第二十章電與磁第3節(jié)電磁鐵 電磁繼電器 教案

第二十章 第3節(jié)：電磁鐵 電磁繼電器電磁鐵、電磁繼電器【考點精講】一、電磁鐵1. 電磁鐵：定義內(nèi)部插入鐵芯的螺線管原理電流的磁效應(yīng)，通電螺線管插入鐵芯后磁場大大增強優(yōu)點（特點）磁性有無由通斷電來控制；磁極由電流方向來控制；磁性強弱由電流大小、線圈匝數(shù)來控制應(yīng)用電磁繼電器、電動機、電話【注意】如果帶有鐵芯的螺線管沒有通電，此時它沒有磁性，但仍屬于電磁鐵；電磁鐵的鐵芯應(yīng)該是“軟鐵”，即電磁鐵斷電，其鐵芯的磁性會消失；利用了電流的磁效應(yīng)來工作，即將電能轉(zhuǎn)化為磁場能，進而轉(zhuǎn)化為機械能。2. 探究影響磁性強弱的因素磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系：（控制電流相等）磁性強弱與電流的關(guān)系：（控制線圈匝數(shù)不變）結(jié)論：線圈匝數(shù)越多，電流越大，電磁鐵的磁性越強方法：控制變量法；轉(zhuǎn)換法二、電磁鐵的應(yīng)用電磁繼電器： 實質(zhì)由電磁鐵控制的開關(guān)原理用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流，進行遠距離操作和自動控制結(jié)構(gòu)主要部件是電磁鐵、銜鐵、彈簧和觸點作用不僅可保證操作人員的安全，而且可實現(xiàn)遙控和生產(chǎn)自動化自動水位顯示器【典例精析】 例題1 如圖所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關(guān)閉合后，當滑片P從a端向b端滑動過程中，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）A. 電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短B. 電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長C. 電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長 D. 電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短思路導(dǎo)航：根據(jù)安培定則可知電磁鐵的上端為N極，與磁鐵相排斥，當電路中滑動變阻器的滑片P從a端向b端滑動過程中，電阻變小，電流變大，電磁鐵的磁性增強，彈簧長度變短。答案：D例題2 如圖是小明研究“影響電磁鐵磁性強弱因素”的裝置圖，它是由電源、滑動變阻器、開關(guān)、帶鐵芯的螺線管和自制的針式刻度板組成。通過觀察指針B偏轉(zhuǎn)角度的大小來判斷電磁鐵磁性的強弱。在指針下方固定一物體A，當用導(dǎo)線a與接線柱2相連，閉合開關(guān)后，指針B發(fā)生偏轉(zhuǎn)。用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖連接完整。指針下方的物體A應(yīng)由（ ）材料制成。A. 銅 B. 鐵 C. 鋁 D. 塑料當開關(guān)閉合后，電磁鐵左端應(yīng)為磁極的 極。 實驗發(fā)現(xiàn)：當滑動變阻器的滑片P向 滑動時（填“左”或“右”），指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會 （填“變大”或“變小”）；保持滑片P位置不變，當導(dǎo)線a由接線柱2改為與接線柱1相連，閉合開關(guān)后，可發(fā)現(xiàn)指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會 （填“變大”或“變小”）。經(jīng)過對電磁鐵的研究，可得出結(jié)論是：當線圈匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵磁性 ；當通過電磁鐵的電流一定時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越 ，磁性越 。 思路導(dǎo)航：（1）滑動變阻器的接法應(yīng)該是“一上一下”；（2）磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)；（3）利用安培定則判斷N、S極；（4）通過偏轉(zhuǎn)的角度來反映磁性的強弱，這是利用了轉(zhuǎn)換法；（5）電磁鐵磁性的強弱與線圈的匝數(shù)和電流大小有關(guān)。答案：滑動變阻器金屬桿右端（或左端）與開關(guān)左端相連 B N（北） 右（左） 變?。ㄗ兇螅?變大 越強 多（少） 強（弱）【總結(jié)提升】（答題時間：45分鐘）電磁鐵、電磁繼電器1. 某同學(xué)在做“探究電磁鐵”實驗中，使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗，如圖所示，下列說法中正確的是（ ）A. 要使電磁鐵磁性增強，應(yīng)將變阻器的滑動片向右滑動B. 電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強C. 電磁鐵B線圈匝數(shù)多，所以通過B的電流較小D. 若將兩電磁鐵上部靠近，會相互吸引2. 要增強電磁鐵的磁性，可采用的方法是（ ）A. 增大線圈中的電流B. 減少線圈的匝數(shù)C. 降低線圈兩端的電壓D. 改變線圈中的電流方向3. 電磁繼電器的作用之一是通過控制低壓電路的通斷間接地控制高壓電路的通斷。關(guān)于如圖所示的電路，下列說法正確的是（ ） A. 連有電動機的電路是低壓控制電路B. 連有電動機的電路是高壓工作電路 C. 圖示電路的主要優(yōu)點是可以節(jié)約用電 D. 圖示電路的主要優(yōu)點是為了操作方便4. 如圖所示為一種溫度自動報警電器的原理圖，在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲，以下說法正確的是（ ）來源:學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*KA. 溫度升高至74時，L1亮燈報警B. 溫度升高至74時，L2亮燈報警C. 溫度升高至78時，L1亮燈報警D. 溫度升高至78時，L2亮燈報警5. 如圖是溫度自動報警器的原理圖，它運用了許多物理知識。以下說法中不正確的是（ ）A. 溫度計中的水銀是導(dǎo)體B. 溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)工作的C. 報警器中的電磁鐵運用了電流的熱效應(yīng)D. 電磁繼電器是一種電路開關(guān)6. 如圖所示的自動控制電路中，當開關(guān)S斷開時，工作電路的情況是（ ）A. 燈亮，電動機轉(zhuǎn)起來，電鈴響B(tài). 燈亮，電動機轉(zhuǎn)起來，電鈴不響C. 燈不亮，電動機不轉(zhuǎn)，電鈴響D. 燈亮，電動機不轉(zhuǎn)，電鈴響7. 探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)，小曼同學(xué)作出以下猜想：猜想A：電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性猜想B：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強猜想C：外形相同的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強為檢驗上述猜想是否正確，小曼所在小組通過交流與合作設(shè)計了以下實驗方案：用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞制若干圈，制成簡單的電磁鐵。下圖所示的a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況。根據(jù)小曼的猜想和實驗，完成下面的填空：（1）通過觀察電磁鐵 ，可判斷它磁性的強弱。（2）通過比較 兩種情況，可以驗證猜想A是正確的。（3）通過比較 兩種情況，可以驗證猜想B是正確的。（4）通過比較d中甲、乙兩電磁鐵，發(fā)現(xiàn)猜想C不全面，應(yīng)補充 。（5）小曼做完實驗又提出了一個新的問題：若將d中甲的鐵釘去掉，那么甲、乙吸引大頭針數(shù)目是否還是甲多乙少呢？于是進一步猜想：D. 甲多乙少 E. 甲少乙多 F. 甲一個也不吸引 G. 無法判定你認為她的猜想最有理由成立的是 ；（填字母）并陳述你的理由 。8. 如圖所示，是某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計的研究“影響通電螺線管磁性強弱的因素”的實驗電路圖?！皫煛敝拍?，大體是從先秦時期的“師長、師傅、先生”而來。其中“師傅”更早則意指春秋時國君的老師。說文解字中有注曰：“師教人以道者之稱也”?！皫煛敝x，現(xiàn)在泛指從事教育工作或是傳授知識技術(shù)也或是某方面有特長值得學(xué)習(xí)者?！袄蠋煛钡脑獠⒎怯伞袄稀倍稳荨皫煛??！袄稀痹谂f語義中也是一種尊稱，隱喻年長且學(xué)識淵博者?！袄稀薄皫煛边B用最初見于史記，有“荀卿最為老師”之說法。慢慢“老師”之說也不再有年齡的限制，老少皆可適用。只是司馬遷筆下的“老師”當然不是今日意義上的“教師”，其只是“老”和“師”的復(fù)合構(gòu)詞，所表達的含義多指對知識淵博者的一種尊稱，雖能從其身上學(xué)以“道”，但其不一定是知識的傳播者。今天看來，“教師”的必要條件不光是擁有知識，更重于傳播知識。要練說，得練聽。聽是說的前提，聽得準確，才有條件正確模仿，才能不斷地掌握高一級水平的語言。我在教學(xué)中，注意聽說結(jié)合，訓(xùn)練幼兒聽的能力，課堂上，我特別重視教師的語言，我對幼兒說話，注意聲音清楚，高低起伏，抑揚有致，富有吸引力，這樣能引起幼兒的注意。當我發(fā)現(xiàn)有的幼兒不專心聽別人發(fā)言時，就隨時表揚那些靜聽的幼兒，或是讓他重復(fù)別人說過的內(nèi)容，抓住教育時機，要求他們專心聽，用心記。平時我還通過各種趣味活動，培養(yǎng)幼兒邊聽邊記，邊聽邊想，邊聽邊說的能力，如聽詞對詞，聽詞句說意思，聽句子辯正誤，聽故事講述故事，聽謎語猜謎底，聽智力故事，動腦筋，出主意，聽兒歌上句，接兒歌下句等，這樣幼兒學(xué)得生動活潑，輕松愉快，既訓(xùn)練了聽的能力，強化了記憶，又發(fā)展了思維，為說打下了基礎(chǔ)。（1）增大通電螺線管的電流，滑動變阻器的滑片應(yīng)向 （選填“左”或“右”）移動。“師”之概念，大體是從先秦時期的“師長、師傅、先生”而來。其中“師傅”更早則意指春秋時國君的老師。說文解字中有注曰：“師教人以道者之稱也”?！皫煛敝x，現(xiàn)在泛指從事教育工作或是傳授知識技術(shù)也或是某方面有特長值得學(xué)習(xí)者。“老師”的原意并非由“老”而形容“師”?！袄稀痹谂f語義中也是一種尊稱，隱喻年長且學(xué)識淵博者。“老”“師”連用最初見于史記，有“荀卿最為老師”之說法。慢慢“老師”之說也不再有年齡的限制，老少皆可適用。只是司馬遷筆下的“老師”當然不是今日意義上的“教師”，其只是“老”和“師”的復(fù)合構(gòu)詞，所表達的含義多指對知識淵博者的一種尊稱，雖能從其身上學(xué)以“道”，但其不一定是知識的傳播者。今天看來，“教師”的必要條件不光是擁有知識，更重于傳播知識。（2）下表是該組同學(xué)所做實驗的記錄：通電螺線管中有無鐵芯無鐵芯有鐵芯線圈匝數(shù)50匝50匝實驗次數(shù)123456電流/A0.81.21.50.81.21.5吸引大頭針的最多數(shù)目/枚000358同學(xué)們發(fā)現(xiàn)無鐵芯組實驗中沒有吸引起大頭針，那么通電螺線管到底有沒有磁性呢?他們通過其他方法驗證了這幾次都是有磁性的。他們采用的方法可能是 。（寫出一種即可）（3）在與同學(xué)們交流討論時，另一組的同學(xué)提出一個新問題：“當線圈中的電流和匝數(shù)一定時，通電螺線管的磁性強弱是否還與線圈內(nèi)的鐵芯大小（粗細）有關(guān)?”現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，請根據(jù)你的猜想并利用本題電路，寫出你驗證猜想的簡要操作方案。電磁鐵、電磁繼電器1. B 解析：電流越大，電流產(chǎn)生的磁場越強，只有將變阻器的滑片向左移動，電路中的電流才會變大，故A錯.A線圈和B線圈串聯(lián)，電流相等，故C錯。因為纏繞方式和電流方向均相同，兩個電磁鐵上部極性相同，會相互排斥，故D錯。這道試題考查了如何利用轉(zhuǎn)化法、控制變量法“研究電磁鐵”的實驗過程、現(xiàn)象和結(jié)論。在實驗過程中，可以通過是否吸引大頭針判斷電磁鐵有無磁性；當線圈匝數(shù)不變時，只改變電流大小，通過吸引數(shù)目不同的大頭針，可以研究磁性與電流的關(guān)系；當電流相同時，通過觀察吸引大頭針的數(shù)目不同，可研究磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系。2. A 解析：影響電磁鐵磁性強弱的因素有兩個，一是電流的大小，二是線圈的匝數(shù)，要增大磁性，可增大電流或增加線圈的匝數(shù)。減少線圈匝數(shù)、降低線圈兩端的電壓，都會使磁性減弱，故B、C錯誤，若改變電流方向，只能使磁極改變，不會影響磁性，故D錯.選A。3. B 解析：本題中，電磁鐵、開關(guān)、電源組成控制電路；電動機、電源、觸點開關(guān)組成工作電路。在電磁繼電器中控制電路是低壓電路，工作電路是高壓電路，因而“有電動機的電路”是工作電路，因此A選項錯。圖示電路是利用電磁繼電器控制電動機的工作，目的是用低電壓、弱電流來控制電動機電路（高電壓、強電流）電路的通斷，而不是為了“節(jié)約用電”或“操作方便”，因而選項C、D是錯誤的。4. D 解析：這是一道應(yīng)用電磁繼電器實現(xiàn)自動控制的題目。由圖可知：當溫度升高到78時，溫度計內(nèi)的水銀上升到與上面的金屬絲線頭接觸的位置，接通控制電路，電磁鐵具有磁性，吸引銜鐵向下，從而接通燈L2所在的工作電路，斷開L1所在電路，使燈L1熄滅，燈L2發(fā)光報警。選項A、B中的引發(fā)報警的溫度讀錯了。5. C 解析：本題溫度報警器的原理是：當周圍環(huán)境溫度升高時，溫度計中的水銀受熱膨脹，液面上升，當與導(dǎo)線接觸時，左邊控制電路接通，電流通過螺線管，電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵，右邊的工作電路接通，電鈴發(fā)聲.可知，選項C錯誤。6. B 解析：開關(guān)S斷開時，電磁鐵中無電流沒有磁性，彈簧把銜鐵拉起，電燈和電動機組成的并聯(lián)電路連通，電燈亮、電動機轉(zhuǎn)動；電鈴電路斷開，電鈴不響。開關(guān)S閉合時，電磁鐵通電有磁性，吸下銜鐵，使電鈴電路連通，電鈴響；電燈和電動機電路斷開，燈不亮，電動機不轉(zhuǎn)