初中物理四 电磁铁及其应用图文ppt课件

这是一份初中物理四 电磁铁及其应用图文ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了知识点，电磁铁，答案D，电磁铁的磁性，答案C，电磁阀，电流的磁效应，动触点等内容，欢迎下载使用。

电磁铁电磁铁的磁性电磁铁的应用——电磁继电器电磁阀
先让通电螺线管吸引大头针，吸引不上，但能够吸引小磁针；再在该螺线管中加入铁芯，发现有了铁芯的螺线管能够吸引很多大头针了。这是为什么？
1. 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。
(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。
4. 应用 电磁起重机、磁浮列车、电铃、电磁继电器等。
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)
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
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。
分析电磁铁磁性比原通电螺线管磁性强的原因，采用核心要素分析法，即先找出核心要素，再以此为突破口去寻找相应的原因。关于电磁铁磁性增强的分析，应该找出电磁铁构成中的核心要素为“插入了铁芯”，再由铁芯寻找磁性增强的内在原因。
1. 探究电磁铁磁性强弱的影响因素(1)实验方法：①实验探究中通过电磁铁吸引大头针(或小铁钉等)数目的多少，来比较电磁铁磁性的强弱。这种方法为转换法。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。
(2)实验设计：①在探究磁性强弱与线圈匝数的关系时，要保证电流相等，实用且容易操作的办法是将两个线圈串联(如图1)；
②在探究磁性强弱与电流大小的关系时，采用只观察一个线圈，用滑动变阻器改变电流大小的办法(如图2)。实际操作也非常简单。
(3) 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。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。
实验拓展：研究电磁铁磁性强弱常用转换法。甲：(A 为铁块，指针可绕O 点转动)将磁性强弱转化为指针偏转角度的大小。
乙：(P 为铁块)将磁性强弱转化为弹簧测力计的示数大小变化。
丙：(P 为铁块)将磁性强弱转化为电子测力计的示数大小变化。
如图4 是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。
通过观察指针B 偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当导线a 与接线柱2 相连，闭合开关后，指针B 发生偏转。
(1)指针下方的物体A 应由______材料制成。A. 铜 B . 铁 C . 铝 D . 塑料(2)当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的______极。
(3)实验发现：①当滑动变阻器的滑片P向______(填“左”或“右”)滑动时，指针B 偏转的角度将会变大。②保持滑片P 的位置不变，当导线a 由接线柱2 改为与接线柱l相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 ______(填“变大”或“变小”)。
(4)经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性______ ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ______ ，磁性越强。
解题秘方：该实验采用控制变量法和转换法，弄清实验中将电磁铁磁性的强弱转换为指针B 偏转角度的大小是解题的关键。
解析：此电路的工作原理是给电磁铁通电后，电磁铁吸引指针下方的物体A，使指针发生偏转，移动滑动变阻器的滑片，改变通电螺线管中的电流大小，通过指针B 偏转角度的大小，反映出磁性的强弱变化；通电螺线管有两个插头，通过连接它可以改变螺线管的匝数多少，所以通过此电路可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数的关系。
本实验给电磁铁通电后，通电螺线管吸引指针下方的物体A，从而带动指针偏转，磁性越强，指针偏转角度越大。因此将磁性的强弱转化为指针偏转角度的大小。利用转换法的实验，归纳总结实验结论时，切忌将结论写成实验现象( 如写成“电流越大，指针偏转角度越大”)；采用控制变量法的实验，归纳总结实验结论时先写明控制相同的量(当×× 相同时)，再写结论。
1. 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。
电磁铁的应用——电磁继电器
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。
结构图解：电磁继电器的结构如图5 所示。
[中考·潍坊] 大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3 ℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3 ℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。
下列设计符合要求的是( )
解题秘方：本题结合当前的热点问题，考查对电路的分析及电磁继电器的有关知识。采用电流分析法，明确控制电路和工作电路的连接是解题的关键。
解析：图A 、D 中红灯装在干路，只要开关闭合红灯就亮，不符合题意。图B 中，当无人或体温低于37.3℃的人经过时，热敏电阻的阻值较大，则控制电路中的电流较小， 电磁铁磁性较弱，衔铁在弹簧弹力的作用下使动触点与上方静触点接触，仅红灯亮，不符合题意；
图C 中，当体温高于37.3℃的人经过时，热敏电阻的阻值变小，则控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，动触点与下方静触点接触，电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，符合题意。
基本思路：控制电路：无人或人体体温不同，热敏电阻阻值变化，控制电路电流变化，电磁铁磁性强弱变化，电磁铁对衔铁的吸引力变化，使得动触点与上、下两静触点的接通情况变化。工作电路：动触点与上、下静触点的分离和接通，可以看成单刀双掷开关，可以尝试画出由单刀双掷开关控制的电路图，从而使问题变得简单。
1. 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。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。
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。
如图6 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。
解析：由图可知：S 接通触点b 时，线圈L2 具有磁性，吸引衔铁使横杆向右运动，带动传动装置关闭车门。
解答本题需要掌握：(1) 单刀双掷开关的应用。(2) 电磁铁磁性的有无与电流的有无有关。
1．[2023·扬州]如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是(　　)
A．只提高电源电压B．只将滑片P向左移动C．只增加螺线管线圈的匝数D．只将铁芯换成同规格的铜芯
2．如图所示是某同学连接的电铃电路，闭合开关后，电铃只响一声就不再响了。原因是(　　)
A．电磁铁始终没有磁性B．衔铁没有向下运动C．电池正、负极接反了D．衔铁一直被吸住
3．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降的密封罩，如图所示。电磁铁的工作原理是______________；装置通电后， 电磁铁上端为 ________(选填 “N”或“S”)极。
4．如图所示是电磁继电器的构造示意图，请指出下列各部位的名称：
A是________，B是________，C是________，D是________。
5．[2023·天津]二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技拓展大 赛，小明在比赛中制作了水位自动报警器，原理图如图所示。当水位达到金属块A时(一般的水都能导电)，则(　　)
A．两灯都亮 B．两灯都不亮C．只有绿灯亮 D．只有红灯亮