第3節(jié)電磁鐵電磁繼電器課時(shí)導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．能描述電磁鐵，說(shuō)明電磁鐵的工作原理。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)的關(guān)系。3．能說(shuō)明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。難點(diǎn)：電磁繼電器的工作原理及其應(yīng)用?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】電磁鐵1、觀察課本P129圖，實(shí)驗(yàn)演示：取一根鐵釘，讓它接觸大頭針，發(fā)現(xiàn)不能吸引，將漆包線繞在上面制成線圈，通電后發(fā)現(xiàn)它能夠吸引大頭針了。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，可以看到大頭針又掉下來(lái)了。此現(xiàn)象說(shuō)明了什么？答案：插入鐵釘?shù)耐娐菥€管具有磁性，并且有電流通過(guò)時(shí)有磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。

2、把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過(guò)有磁性。這種磁鐵就叫電磁鐵。你能總結(jié)出電磁鐵磁性的特點(diǎn)嗎？答案：電磁鐵有電流通過(guò)時(shí)有磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。3、生活中你知道電磁鐵有哪些應(yīng)用？答案：電冰箱、吸塵器、電磁起重機(jī)、電鈴中有電磁鐵。溫馨提示：電磁鐵實(shí)際上是一個(gè)帶鐵芯的螺線管。二、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素

1、猜想與假設(shè)：影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有：(1)電流的大小;(2)線圈匝數(shù)的多少。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：(1)電磁鐵的磁性是看不見(jiàn)摸不著的量,可通過(guò)吸引鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)來(lái)判斷,這種方法是轉(zhuǎn)換法。(2)電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與多個(gè)因素有關(guān),在探究時(shí),需利用控制變量法。①探究電磁鐵磁性與線圈中電流的關(guān)系思路：需控制線圈匝數(shù)不變,改變電路中的電流。故電路中可連入滑動(dòng)變阻器。②探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系思路：控制電流相同,改變線圈匝數(shù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是(1)與電流的關(guān)系：線圈匝數(shù)相同時(shí),通過(guò)線圈的電流越大,磁性越強(qiáng);(2)與線圈匝數(shù)的關(guān)系：通過(guò)線圈的電流相同時(shí),線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。溫馨提示：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈的匝數(shù)及電流大小兩個(gè)因素有關(guān),故在敘述影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的結(jié)論時(shí),“在××相同(一定)時(shí)”這個(gè)前提條件不可忽略。三、電磁繼電器

觀察課本P131圖結(jié)合電磁鐵的特點(diǎn)及其應(yīng)用,回答下列問(wèn)題：1.根據(jù)電磁鐵的特點(diǎn),觀察通電后,電磁繼電器的工作過(guò)程。答案：當(dāng)有電流通過(guò)線圈,銜鐵就被吸合到電磁鐵上,此時(shí),C觸點(diǎn)與上端金屬片的B觸點(diǎn)接通,工作電路就工作。2、填一填：電磁鐵通電時(shí),具有__磁性___,吸引__銜鐵___,使動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸,工作電路_閉合____;電磁鐵斷電時(shí),電磁鐵失去_磁性____,__彈簧___把銜鐵拉起來(lái),_切斷___工作電路。3.根據(jù)電磁繼電器的工作原理分析工人利用其可以實(shí)現(xiàn)哪些操作?電磁繼電器的實(shí)質(zhì)是什么?答案：可實(shí)現(xiàn)用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流的工作電路或進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。電磁繼電器的實(shí)質(zhì)是一種利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的開(kāi)關(guān)?！竞献鹘涣鳌?.通電螺線管中插入鐵芯后，為什么磁性明顯加強(qiáng)了？答案：鐵芯被磁化成為磁體。2、電磁鐵的鐵芯要用軟鐵,能不能用鋼或鋁、銅？【點(diǎn)撥】電磁鐵的“鐵芯”必須使用軟鐵類的軟磁性材料。因?yàn)檐涜F容易被磁化,磁性也容易消失,而鋼具有保持磁性的性質(zhì),鋼被磁化后會(huì)成為永磁體,更不能使用銅、鋁等非磁性材料,這些材料起不到增強(qiáng)電磁鐵磁性的作用。答案：不能【效果展示】1、下列裝置中，沒(méi)有用到電磁鐵的是（

D）A．電磁起重機(jī)

B．電磁繼電器

C．電鈴

D．電熱毯2、關(guān)于電磁鐵的敘述中,錯(cuò)誤的是(D)A.通電螺線管中插入鐵芯就構(gòu)成了電磁鐵B.電磁鐵的鐵芯用的是鐵棒而不是鋼棒C.電磁鐵通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)沒(méi)有磁性D.電磁鐵的磁極方向不能用安培定則判斷3、（2023懷化）4、電磁鐵實(shí)際上就是一個(gè)帶有鐵芯的螺線管,其磁性的有無(wú)可以由通斷電流來(lái)控制。5、(2023莆田)如圖是一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)抓拍模擬器”的工作原理圖，光控開(kāi)關(guān)接收到紅光時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，壓敏電阻受到壓力時(shí)其阻值會(huì)變小。當(dāng)紅燈亮后，且車輛壓到壓敏電阻上時(shí)，電磁鐵的磁性因電路中電流的改變而變強(qiáng)（填“強(qiáng)”或“弱”），吸引銜鐵與觸點(diǎn)2（填“1”或“2”）接觸，電控照相機(jī)工作，拍攝違規(guī)車輛。6、2023濟(jì)南舜耕中學(xué)段考）小明用如圖所示的裝置探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)。(1)下表是小明的實(shí)驗(yàn)記錄,根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：電磁鐵(線圈匝數(shù))100匝50匝實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電流/A吸引大頭針的數(shù)量711145810①通過(guò)比較第3和第6兩次實(shí)驗(yàn),可知電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)有關(guān)。②電磁鐵的磁性強(qiáng)弱除了跟線圈匝數(shù)有關(guān)外,還跟電流的大小有關(guān)。(2)實(shí)驗(yàn)中,小明通過(guò)觀察

電磁鐵吸引大頭針的多少

來(lái)判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱?！局銓W(xué)習(xí)】1、電磁鐵的特點(diǎn)（1）電磁鐵磁性可有可無(wú)：通過(guò)電流有無(wú)控制.（2）電磁鐵磁性可大可?。和ㄟ^(guò)改變電流大小或線圈匝數(shù)多少控制.（3）電磁鐵磁極可以改變：通過(guò)改變電流方向控制.2、電磁鐵的應(yīng)用——電磁繼電器：(1)種類：①一種有兩個(gè)觸點(diǎn)——靜觸點(diǎn)和動(dòng)觸點(diǎn)各一個(gè),如圖甲,多用于簡(jiǎn)單的控制電路中,是一個(gè)控制電路通斷的開(kāi)關(guān)。②另一種有三個(gè)觸點(diǎn)——兩個(gè)靜觸點(diǎn),一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn),如圖乙,多用于復(fù)雜的自動(dòng)控制電路中,它的動(dòng)、靜觸點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān),能實(shí)現(xiàn)的是電路的切換：當(dāng)電磁鐵有磁性時(shí),電磁鐵吸引銜鐵,接通一個(gè)電路;當(dāng)電磁鐵無(wú)磁性時(shí),彈簧拉起銜鐵,斷開(kāi)一個(gè)電路同時(shí)接通另一個(gè)電路。(2)相關(guān)電路設(shè)計(jì)。①控制電路：電磁鐵通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源相連。②工作電路：根據(jù)題意,確定各元件的連接方式,將繼電器的每對(duì)動(dòng)、靜觸點(diǎn)看成一個(gè)開(kāi)關(guān),有時(shí)看成一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)。知識(shí)擂臺(tái)【課時(shí)達(dá)標(biāo)】選題測(cè)控表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)電磁鐵1、2、4、5、7、9、10、11電磁繼電器2、3、6、8、121.某同學(xué)在一個(gè)空心紙管上繞了一些漆包線，為了使導(dǎo)線通電產(chǎn)生的磁場(chǎng)明顯增強(qiáng)，可以采用的辦法是(B)A.拆去若干圈導(dǎo)線，使所繞導(dǎo)線的電阻減小一些B.在空心紙管內(nèi)部放入一個(gè)盡量粗一些的鐵芯C.再多繞幾圈導(dǎo)線，并在空心紙管內(nèi)放入一個(gè)銅芯D.在空心紙管內(nèi)部放入任意材料的金屬都可以【解析】拆去若干圈導(dǎo)線，使所繞導(dǎo)線的電阻減小一些，若電源電壓不變，電流會(huì)大一些，但線圈的匝數(shù)減少，故無(wú)法判斷其磁性增強(qiáng)還是減弱，A錯(cuò)；在空心紙管內(nèi)部放入一個(gè)盡量粗一些的鐵芯，由于鐵芯被磁化，鐵芯的磁性和螺線管的磁性的共同作用會(huì)使其磁性明顯增強(qiáng)，B正確；銅芯是非磁性材料，不會(huì)影響電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，多繞幾圈導(dǎo)線，不會(huì)使其磁場(chǎng)明顯增強(qiáng)，C錯(cuò)；只有在空心管內(nèi)放入磁性材料(如鐵)，才能使電磁鐵的磁性增強(qiáng)，若放入銅、鋁等非磁性材料不會(huì)使電磁鐵的磁性增強(qiáng)，D錯(cuò)。2.（2023蘭州）3、（2023煙臺(tái)）4、小華同學(xué)在做“探究電磁鐵”實(shí)驗(yàn)中，使用兩個(gè)相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（B）A．要使電磁鐵磁性增強(qiáng)，應(yīng)將變阻器的滑動(dòng)片向右滑動(dòng)B．電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強(qiáng)C．電磁鐵B磁性較強(qiáng)，所以通過(guò)它的電流較大D．若將兩電磁鐵上部靠近，會(huì)相互吸引解析：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小和線圈匝數(shù)的多少有關(guān)。電流越大，線圈匝數(shù)越多，則其磁性越強(qiáng)。磁性的強(qiáng)弱無(wú)法用肉眼直接看出來(lái)，可以通過(guò)它對(duì)外表現(xiàn)的性質(zhì)來(lái)判斷。本題中是通過(guò)鐵釘吸引大頭針的多少來(lái)比較的。在D選項(xiàng)中，要利用安培定則來(lái)判斷出兩電磁鐵上部的磁極，A的上端為N極，B的上端也為N極，所以它們是相互排斥的。電磁鐵B的磁性較強(qiáng)是因?yàn)锽的線圈匝數(shù)多。由題圖可以看出A和B兩個(gè)電磁鐵是串聯(lián)的，所以電流大小是相同的。5、（2023湖州）解析：通過(guò)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和閉合，探究電流的有無(wú)對(duì)電磁鐵磁場(chǎng)有無(wú)的影響；通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電流，探究電流的大小對(duì)電磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱的影響；不同匝數(shù)的兩電磁鐵串聯(lián)，可探究線圈匝數(shù)對(duì)電磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱的影響。6、（2023龍巖）解析：7、（2023德州）如圖所示，電路中Rx為壓敏電阻，阻值隨所受壓力增大而減小，開(kāi)關(guān)S閉合后，螺線管的上端相當(dāng)于電磁鐵的_S_極；當(dāng)壓力增大時(shí)，電磁鐵的磁性會(huì)_增強(qiáng)__。8、（2023沈陽(yáng)）下水井蓋的丟失給人們出行帶來(lái)了安全隱患。為提示路人注意安全，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，電路中利用一元硬幣代替鐵質(zhì)井蓋是因?yàn)閮烧叨紝儆赺導(dǎo)體___（填“絕緣體”或“導(dǎo)體”）。當(dāng)井蓋丟失時(shí)，燈泡發(fā)光報(bào)警，當(dāng)電磁鐵的線圈中有電流通過(guò)時(shí)，繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)與__下_（填“上”或“下”）靜觸點(diǎn)接觸，電磁鐵的上端是_N__極。

【解析】一元硬幣是金屬屬于導(dǎo)體，由圖看出當(dāng)井蓋丟失時(shí)，控制電路斷開(kāi)，電路中無(wú)電流，電磁鐵無(wú)磁性，銜鐵被彈簧拉起，燈泡發(fā)光報(bào)警；當(dāng)電磁鐵的線圈中有電流通過(guò)時(shí)，電磁鐵中有電流有磁性，銜鐵被吸下，繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)與下靜觸點(diǎn)接觸，根據(jù)安培法則，電磁鐵的上端是N極。9、(2023梧州)在探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明用鐵釘制成簡(jiǎn)易電磁鐵甲、乙，并設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。（1）實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)吸引大頭針的數(shù)量來(lái)顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電路中的電流增大（填“增大”、“不變”或“減小”），電磁鐵吸引大頭針的個(gè)數(shù)增多，說(shuō)明電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)。（2）根據(jù)圖示的情景可知，電磁鐵甲的上端是南或S極；電磁鐵乙（填“甲”或“乙”）的磁性較強(qiáng)，說(shuō)明電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)被電磁鐵吸引的大頭針下端是分散的，其原因是大頭針被磁化，同名磁極相互排斥。10、為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān),小琴同學(xué)用漆包線(表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線)在大鐵釘上繞若干匝,制成簡(jiǎn)單的電磁鐵,如圖甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。(1)通過(guò)比較__甲、乙____兩種情況可知電磁鐵通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)沒(méi)有磁性;(2)比較圖__乙____和__丙__可知,匝數(shù)相同時(shí),電流越大磁性越強(qiáng);(3)由圖__丁__可知：當(dāng)電流一定時(shí),匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。【解析】(1)比較甲、乙兩圖,螺線管匝數(shù)相同,乙中有電流,電磁鐵吸引鐵釘,故可知電磁鐵通電時(shí)有磁性,斷電時(shí)無(wú)磁性;(2)由題圖可知,乙圖和丙圖螺線管的匝數(shù)相同,丙圖電流大于乙圖的電流,丙圖吸引的鐵釘比乙圖多。所以由乙、丙可以看出電流越大,磁性越強(qiáng);(3)圖丁兩個(gè)螺線管串聯(lián),所以電流大小相同,B線圈匝數(shù)比A線圈匝數(shù)多,B吸引的鐵釘比A多,所以由圖丁可以看出,當(dāng)電流一定時(shí),匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng)。11、根據(jù)圖中小磁針靜止時(shí)的指向，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將如圖所示的實(shí)物連線圖補(bǔ)充完整(要求：①小磁針的指向滿足如圖所示方向；②滑動(dòng)變阻器的滑片向A端移動(dòng)時(shí)通電螺線管的磁性減弱)；標(biāo)出通電螺線管的N、S極并畫(huà)出它的一條磁感線，在磁感線上標(biāo)明磁場(chǎng)方向。【解析】根據(jù)小磁針N極指向可以判斷通電螺線管左端為S極，故電源正極連接通電螺線管左端，滑動(dòng)變阻器的滑片向A端移動(dòng)時(shí)通電螺線管的磁性減弱，則說(shuō)明電阻會(huì)變大，故滑動(dòng)變阻器需連接B接線柱，根據(jù)通電螺線管外部磁感線方向從N極到S極畫(huà)出磁感線方向答案：如圖所示12、溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理如圖所示，在水銀溫度計(jì)的上方封入一段金屬絲，當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指示的溫度時(shí)，紅色報(bào)警燈亮，平時(shí)綠燈亮。請(qǐng)根據(jù)以上要求，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成工作電路部分的連接。【解析】電磁繼電器電路分為控制電路和工作電路，連接時(shí)要注意工作電路和控制電路是相對(duì)獨(dú)立的。當(dāng)溫度未達(dá)到金屬絲下端所指示的溫度時(shí)，電磁鐵電路斷開(kāi)，電磁鐵無(wú)磁性，綠燈電路接通，綠燈亮；當(dāng)溫度達(dá)到金屬絲下端所指示的溫度時(shí)，電磁鐵電路接通，電磁鐵有磁性，將銜鐵吸下，綠燈電路斷開(kāi)，紅燈電路接通，紅燈亮。答案：【對(duì)接中考】選題測(cè)控表本節(jié)中考常考知識(shí)點(diǎn)考查角度題號(hào)電磁鐵電磁鐵磁性強(qiáng)弱的決定因素及其實(shí)驗(yàn)探究1、2電磁繼電器電磁繼電器的工作過(guò)程31、（2023孝感）張揚(yáng)同學(xué)在探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)中，使用兩個(gè)相同的A、B大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如右圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C）A．滑片P向右滑動(dòng)，電磁鐵的磁性減弱B．電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強(qiáng)C．電磁鐵A、B的上端均為S極D．該實(shí)驗(yàn)可以探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與匝數(shù)多少的關(guān)系2、（2023荊門(mén)）如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)增大。下列分析正確的是（B）A.c端是S極，a