20.3 电磁铁 电磁继电器-2023-2024学年九年级物理全册举一反三系列（解析版）（人教版）.docxVIP

20.3电磁铁电磁继电器（解析版）

本节学习目标

1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理；

2.知道影响电磁铁磁性强弱的因素；

3.了解电磁铁在生活中的广泛应用；

4.了解电磁继电器的结构和工作原理；

5.初步认识电磁学知识的实际应用。

要点一电磁铁

1.电磁铁：内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。

2.当通电螺线管插入铁芯后，由于铁芯被磁化，产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场，因而它的磁性比原来强得多。电磁铁就是利用电流的磁效应工作的。

2.电磁铁的磁性：

（1）电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。

（2）电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。

【例】（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

【答案】D。

【解析】A．只提高电源电压，通过电磁铁电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A不符合题意；

B．只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B不符合题意；

C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C不符合题意；

D．只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。

故选D。

【变式1】（2023·南京）利用大头针可以说明一些物理知识。

（1）图甲所示，小明所说“多”是指铁钉的______比大头针大；

（2）图乙所示，灯泡发光，说明大头针具有______性；

（3）图丙所示，大头针被吸引，说明通电线圈周围存在______。

【答案】①.质量；②.导电；③.磁场。

【解析】（1）[1]一根铁钉比一枚大头针含有的铁多，这里的多是指铁钉中含有的物质比大头针中含有的物质多，即铁钉的质量比大头针大。

（2）[2]图乙中，灯泡发光，说明有电流经过灯泡，电路是通路，所以大头针是导体，具有导电性。

（3）[3]由丙图可知，铁钉上缠有导线，通电后成为电磁铁，大头针被吸引，说明通电线圈周围存在磁场。

【变式2】（2023·通辽）如图所示，用细线悬挂的条形磁体，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管的左端相互排斥，则B端是磁体的__________极；断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的__________（选填“北方”或“南方”）。

【答案】①.N；②.北方。

【解析】[1]当闭合电路开关S后，电流从螺线管右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端为N极；由于磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，根据同名磁极相互排斥可知，B端是磁体的N极。

[2]由于地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近，且磁体受地磁场的影响，所以磁体静止时，B端（N极）会指向地理的北方。

【变式3】（2023·临沂）闭合下图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则（）。

A.通电螺线管的左端为N极 B.电源的左端为正极

C.电流表的左端为“+”接线柱 D.R的滑片不能置于最右端

【答案】C。

【解析】ABC．已知小磁针静止时N极水平向左，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，左端为S极；伸出右手握住螺线管，大拇指所指的方向为通电螺线管的N极，四指弯曲指示电流的方向，因此电源右端为正极、左端为负极，所以电流表的左端为“+”接线柱；故AB不符合题意，C符合题意；

D．R的滑片置于最右端时，为最大阻值，是可以的，故D错误，不符合题意。

故选C。

要点二电磁继电器

知识点二、电磁继电器

1.结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。

控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；

工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。

2.原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。

要点诠释：

电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

【例】（2023·东营）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大