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第2课时 电磁铁和电磁继电器
知识点一 电磁铁 精练版P8
1．定义：内部插有铁芯的通电螺线管。
2．工作原理：根据电流的磁效应和带铁芯的通电螺线管磁性增强的原理。
例1 电磁铁里常用软铁而不用钢做铁芯，这是因为( )
A．软铁能被磁化，而钢不能被磁化
B．被磁化后，软铁的磁性会比钢的强
C．软铁要比钢便宜
D．磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失
解析：电磁铁在使用时要求磁性较强，不使用时要求磁性消失。铁和钢都是磁性材料，容易被磁化，但软铁是软磁性材料，在磁场中被磁化后，具有磁性，当离开磁场后磁性会马上消失。而钢是硬磁性材料，被磁化后，磁性会长时间保留，这会给电磁铁的使用带来不便，所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢。
答案：D
知识点二 影响电磁铁磁性强弱的因素 精练版P8
实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素
实验一：
装置
如何控制变量
同一电磁铁的线圈匝数一定，利用滑动变阻器改变电流大小
实验现象及数据记录
闭合开关并向左移动滑片，电路中电流变大时，电磁铁吸引的大头针数目增多；断开开关，大头针全部落下
线圈匝数
电流
吸引大头针数目
7匝
0.5A
6枚
1A
11枚
分析论证
电磁铁的线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；没有电流通过电磁铁无磁性
实验二：
装置
如何控制变量
两个匝数不同的电磁铁串联，电流大小相同
实验现象及数据
记录
闭合开关后发现电磁铁B吸引的大头针数目多
电流
线圈匝数
吸引大头针数目
0.5A
7匝
6枚
10匝
11枚
分析论证
当通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强
探究归纳：电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数多少有关。其规律是：①电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；②通入电磁铁的电流越强，它的磁性越强；③在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，它的磁性越强。
例2 为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
(1)当开关闭合后，请在图甲中标出磁体的N极。
(2)比较图________和________可知：匝数相同时，电流越大，磁性越强。
(3)由图________可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强。
解析：(1)由右手螺旋定则可判断出图甲中螺线管的上端为N极，下端为S极。(2)图乙与图丙中线圈的匝数相同，滑动变阻器接入电路中的电阻值不同，通过图丙中的电流大，图丙中电磁铁吸引的大头针多，说明匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强。(3)图丁中两线圈匝数不同，A少，B多，串联后，通过两线圈的电流相同，B吸引的大头针多，说明在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。
答案：(1)提示：N极在上端，作图略 (2)乙 丙 (3)丁
知识点三 电磁继电器的应用 精练版P8
1．电磁铁的优点
(1)可以通过电流的通断，来控制其磁性的有无。
(2)可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性。
(3)可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少，来控制其磁性的强弱。
2．电磁继电器
(1)概念：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。
(2)构造：电磁继电器的结构如图所示，A是电磁铁，B是衔铁，C是弹簧，D是动触点，E是静触点。
电磁继电器的电路可分为两部分：低压控制电路和高压工作电路。
低压控制电路基本组成：电磁铁A、衔铁B、低压电源，开关S。
高压工作电路基本组成：高压电源、电动机、触点D、E。
(3)电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合，开始工作。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。
(4)电磁继电器的应用：①通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路；②进行远距离操纵；③实现自动控制。
例3 如图是“自动水位显示器”的电路图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。
解析：当水位未到达金属块B时，此时工作电路中，绿灯与电源形成通路；当水位到达金属块B时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，吸下衔铁，此时工作电路中红灯与电源形成通路。
答案：如图所示。
注意：分析解决电磁继电器的有关问题时，首先要分析控制电路通过怎样的方法实现自动控制，然后分析衔铁怎样变化，最后分析工作电路的变化情况。
易错点 解电磁铁与磁体间相互作用的题目时因理解不清而出错
电磁铁与磁体间的相互作用力有引力和斥力之分。分析解答这类问题时，首先由右手螺旋定则判定清楚电磁铁的N、S极，确定电磁铁与磁体间的相互作用力是引力还是斥力，再根据影响电磁铁磁性强弱的因素进行分析解答。
例4 弹簧下端悬挂一条形磁体，磁体下方有一通电螺线管，如图所示，闭合开关后为使弹簧伸长，下列措施中不可采用的是( )
A．使滑片P移向b端
B．使滑片P移向a端
C．将铁芯从螺线管中取出
D．把电源两极对调后接入原电路
解析：由题意知，弹簧下悬挂的是一块磁体，而不是铁块，闭合开关后，根据右手螺旋定则判断出螺线管的上端为N极，下端为S极。因此，磁体受到的是排斥力。当滑片P向b端移动时，电路中的电流减小，螺线管的磁性减弱，对磁体的排斥力减小，从而使弹簧伸长一些，A选项正确，不符合题意。当滑片P向a端移动时，电路中的电流增大，螺线管的磁性增强，排斥力增大，弹簧要缩短一些，B选项错误，符合题意。将铁芯从螺线管中取出，会使螺线管的磁性减弱，排斥力减小，从而使弹簧伸长，C选项正确，不符合题意。把电源两极对调，螺线管的极性改变，使磁体由原来的相互排斥变为相互吸引，从而使弹簧伸长，D选项正确，不符合题意。
答案：B
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