苏科版九年级全册电流的磁场一等奖教学课件ppt

这是一份苏科版九年级全册电流的磁场一等奖教学课件ppt，共53页。PPT课件主要包含了探索电与磁的联系，电磁转换，电磁继电器，永磁体，电磁铁，④电磁铁的磁极，探究方法，实验器材与连接，探究结论，电磁铁的优点等内容，欢迎下载使用。

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影响电磁铁磁性强弱的因素
二、电流的磁场（第2课时）
磁体分为永磁体和电磁铁两类，都是重要的电磁元件。 什么是电磁铁？电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？电磁铁又有哪些优越性？有什么重要的应用？
学完有关电磁铁的知识，你就明白了。
在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，而它们的电流可达几十、上百安，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？利用电磁铁制成的电磁继电器，可以完成这一任务。
这节课我们学习有关电磁铁、电磁继电器的知识。
①带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
②特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。
一、影响电磁铁磁性强弱的因素
③电磁铁的工作原理 利用电流的磁效应工作。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
与通电螺线管的磁极相同；当电流方向改变时，磁极也发生改变。
2. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
可能与电流的大小、线圈的匝数有关。
判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲别针等个数的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
一是控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小；二是控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。
①三个匝数不同的电磁铁（如一个150匝，一个100匝）、学生电源、电流表、开关、导线、大头针、滑动变阻器等。
①按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电流大小不同时，电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。
②把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，可以控制通过的电流相等，通过比较吸引的铁钉的数量比较磁性的强弱。
现象：电流越大，电磁铁能吸引的铁钉数越多。
②把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，控制通过的电流相等，观察电磁铁吸引的铁钉的数量。
现象：匝数越多，吸引的铁钉越多。
电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数及线圈中的电流大小有关。线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。
影响电磁铁磁性强弱的因素
①电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。 ②电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制，电流越大，电磁铁的磁性越强。 ③电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的，便于人工控制。
探究实验——《影响电磁铁磁性强弱的因素》
电磁铁在生活、生产及科学技术中有着广泛的应用。
　　磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。 磁悬浮列车的最高速度可达500km/h以上。
　　2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。
视频欣赏——《电磁铁的应用》
【例题1】法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某签材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。
右图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？
滑片P向左滑动，左侧控制电路电流增大，使电磁铁的磁性增强，右侧工作电路中的GMR电阻随磁场增强而变小，工作电路中的电流变大，指示灯亮度会随之增大。
在生产技术中，一些大型机器在工作时的电流很大，可达几十安、上百安，人们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？
原来人们使用了电磁继电器，下面学习电磁继电器的使用。
①电磁继电器的构造与工作电路
控制电路：电磁铁、衔铁、低压电源、开关等.
受控电路：高压电源、电动机、动触点与静触点.
②电磁继电器的工作原理
闭合控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控电路闭合，电动机工作。断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.
当闭合开关S时，电磁铁通电产生磁性，吸下衔铁，带动触点B与C接触，高压电路闭合，电动机工作；断开开关S，电磁铁磁性消失，弹簧带动衔铁弹离电磁铁，使触点A与B接通，指示灯发光，电动机停止工作。
双掷继电器有两组静触点A与C，可以控制两组工作电路。
视频讲解——《电磁继电器原理》
2. 电磁继电器的应用
利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的受控电路，并且能实现遥控和生产自动化。电磁继电器被广泛应用于自动控制和通信领域（如电冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路）
当水位上涨时，水与金属A接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
　 ①图中是一种水位自动报警器原理图，试说明它的工作原理。
制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到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。
温度升高时，水银柱上升，与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。
右图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁B，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后，弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。
用电源和小灯泡组成受控电路。想一想，怎样连接电路才能使电磁继电器通电时小灯泡亮，断电时小灯泡灭?
生活 • 物理 • 社会
在录音机、录像机、计算机磁盘或信用卡记录信息时，都会用到电磁铁。例如，当你对着录音机的话筒说话时，声音信号就被转化为电信号，随着声音变化的电流通过录音磁头的电磁铁就会产生变化的磁场。这些信息是如何被记录在磁带中的呢?如图所示，在电磁铁(录音磁头)铁芯空隙下方的是一条录音带，这种录音带的塑料片基上涂着一层薄薄的磁粉，录音磁头上的电磁铁产生的磁场可以将磁粉磁化。
当录音带在录音磁头的空隙下匀速经过时，录音带上的磁粉被磁化的程度随磁场强弱的变化而变化，录音带上磁性的分布就成了声音的编码。当播放录音带时，记录的编码又转换成原来的声音。同样，电磁铁也能用于在录像带上记录图像、声音和在计算机磁盘上记录各种信息。
带铁芯的通电螺线管称为电磁铁
电磁继电器靠电磁铁和弹簧的共同作用实现工作电路状态的转换。
电磁铁的磁性强弱与线圈的及线圈中的电流大小有关。线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。
①电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。②电磁铁磁性的强弱通过电流的大小来控制。③电磁铁的N、S极由线圈中的电流方向决定。
电磁继电器主要由电磁铁、衔铁、弹簧控制电路、工作电路等组成。
WHAT•WHY•WOW
4. 图是汽车启动原理图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转(相当于闭合开关)。根据电路图，你能说出人们是怎样通过汽车钥匙控制电动机M的吗?
四、课外实践与练习——WWW
当汽车钥匙插入钥匙孔并旋转后，电磁铁所在的控制电路闭合，线圈产生磁场，从而对衔铁产生吸引力，使动、静触点接触，电动机所在的工作电路接通，电动机开始工作； 将钥匙拔出，电磁铁所在的控制电路断开，磁性消失，动、静触点脱开，电动机所在的工作电路断开，电动机停止工作。
5. 医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”(血泵)的体外装置来代替心脏，以推云力血液循环.图是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启.
线圈中的电流从A流向B和从 B流向A时，线圈左端分别是电磁铁的哪一极?活塞向哪个方向运动?血液如何流动?
电流从A流向B时，线圈左端为S极，活塞向左运动，S1关闭，血液从S2流入；电流从B流向A时，线圈左端为N极，活塞向右运动，S2关闭，血液从S1流出.
1． 下列办法不能改变电磁铁磁性强弱的是（ ）A．改变通过线圈中电流的大小B．改变线圈的匝数C．改变通过线圈中电流的方向D．在通电螺线管中插入铁芯
A．改变通过线圈中电流的大小；B．改变线圈的匝数；D．在通电螺线管中插入铁芯；都能改变电磁铁磁性的强弱。改变通过线圈中电流的方向，只能改变电磁铁的极性，不能改变电磁铁磁性强弱。 所以选C。
2．如图所示的是电磁继电器的结构。在横线上写出相应的名称。a________，b________，c________，d________，e________， f________。
3．如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，A端是______极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
开关S由a拨到b，线圈匝数减少，因为电流不变，故电磁铁磁性减弱。
4. 如图所示的实物电路中，请将工作电路连接完整。要求：使控制电路中S断开时，甲灯亮，S闭合时乙灯亮。
5. 在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正确的是 （　　）A．电磁铁甲、乙上方都是N极 B．通过电磁铁甲和乙的电流相等 C．电磁铁甲的磁性强于电磁铁乙的磁性 D．向右移动滑片P，电磁铁甲、乙磁性都减弱
电磁铁甲、乙的上方均为S极；故A错误。两个电磁铁串联，电流相等，甲的匝数多，磁性强；向右移动滑片P，电路中的电流减小，故电磁铁甲、乙磁性都减弱；故BCD均正确。 所以选A.
6. 巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．指示灯变暗，电压表示数变大B．指示灯变暗，电压表示数变小C．指示灯变亮，电压表示数变大D．指示灯变亮，电压表示数变小
当闭合S1、S2且将滑片P向左滑动时，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，电路中电流变大，灯泡变亮，电压表示数变小。 所以选D.
7. 如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时 （ ）A．红灯亮，绿灯灭 B．红灯灭，绿灯亮C．红灯亮，绿灯亮 D．红灯灭，绿灯灭
当水位上涨时，水与金属A接触，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，则红灯亮，绿灯灭。 所以选A。
8. 如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（ ）A.当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮B.当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮C.当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮D.当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
据图可知，温度计内的液体是导体，当温度达到90℃时，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用. 故选C.
9. 如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变_______(填“强”或“弱”)，吸引衔铁与触点_____(填“A”或“B”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
红灯亮后，车压到压敏电阻上时，阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流变大而变强，吸引衔铁与触点B接触，此时电控相机工作，拍摄违规车辆。
10．为“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”，小丽同学作出以下猜想： 猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强 猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的从左到右甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。