2022-2023學(xué)年人教版物理九年級全一冊學(xué)案 第20章第3節(jié)《電磁鐵 電磁繼電器》

2022-2023學(xué)年人教版物理九年級全一冊學(xué)案第20章第3節(jié)《電磁鐵電磁繼電器》一、學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電磁鐵的工作原理和應(yīng)用。理解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握電磁鐵和電磁繼電器的電路連接方法和使用注意事項(xiàng)。二、電磁鐵1.電磁鐵的工作原理電磁鐵是利用電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的磁場產(chǎn)生吸引力的裝置。其工作原理可以通過安培環(huán)路定理解釋。根據(jù)安培環(huán)路定理，通過一段導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的磁場，會在導(dǎo)體周圍形成閉合的磁力線。當(dāng)導(dǎo)體繞成簡單的線圈時，這些磁力線將從一端進(jìn)入線圈，穿過線圈中的空間，最后從另一端離開。這樣，線圈內(nèi)部就形成了一個磁場。當(dāng)通電時，電磁鐵中的導(dǎo)線產(chǎn)生磁場，由于導(dǎo)線是繞成線圈的，所以磁場會在線圈內(nèi)部形成閉合的磁力線。在鐵芯的作用下，磁力線向外延伸，形成了一個磁場。這個磁場會與外部的磁鐵或磁體相互作用，產(chǎn)生吸引或排斥力。2.電磁鐵的應(yīng)用電磁鐵由于其可以產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力，在很多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。在工業(yè)領(lǐng)域，電磁鐵常用于吸取和搬運(yùn)金屬物體。例如在汽車制造過程中，使用電磁鐵搬運(yùn)汽車車架；在電梯中，使用電磁鐵吸持電梯門等。在科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)中，電磁鐵也扮演著重要的角色。例如在粒子加速器中，使用電磁鐵來控制粒子的運(yùn)動軌跡。在生活中，我們也使用到了電磁鐵。例如電子琴、揚(yáng)聲器等設(shè)備中都有電磁鐵的存在。三、電磁繼電器1.電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理電磁繼電器是一種利用電磁原理工作的自動開關(guān)裝置，它由電磁線圈、動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)等組成。電磁繼電器的工作原理與電磁鐵類似。當(dāng)線圈中通有電流時，會產(chǎn)生磁場。這個磁場會吸引動觸點(diǎn)，使其與靜觸點(diǎn)接觸，完成電路的閉合。當(dāng)線圈中斷電時，磁場消失，動觸點(diǎn)回彈，與靜觸點(diǎn)分離，電路斷開。電磁繼電器的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計，可以有多個靜觸點(diǎn)和動觸點(diǎn)，以完成不同的電路連接。2.電磁繼電器的使用電磁繼電器在電路控制中起到了重要的作用。它可以通過外部的電路信號控制電路的開關(guān)。例如在家用電路中，電磁繼電器可以用于控制照明燈的開關(guān)，根據(jù)光線強(qiáng)弱來自動調(diào)節(jié)燈的亮度。在工業(yè)自動化控制中，電磁繼電器也是一種重要的元件。它可以控制電機(jī)、電磁閥等設(shè)備的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。四、電路連接方法和使用注意事項(xiàng)1.電磁鐵的電路連接方法電磁鐵通常需要連接到外部電路中才能工作。其電路連接方法主要有以下幾種：直接串聯(lián)法：將電磁鐵的兩端分別與電源的正負(fù)極相連，使電流通過電磁鐵的線圈，產(chǎn)生磁場。并聯(lián)法：將電磁鐵與外部電路的電源并聯(lián)，電流分流，一部分通過電磁鐵的線圈，使其工作。單向控制法：在電磁鐵線圈的一端接入開關(guān)，通過控制開關(guān)的通斷來控制電磁鐵的工作。2.電磁繼電器的使用注意事項(xiàng)在使用電磁繼電器時，需要注意以下幾點(diǎn)：電磁繼電器的額定電壓、額定電流等參數(shù)應(yīng)與實(shí)際電路匹配，以保證正常工作。繼電器的線圈和觸點(diǎn)的接線應(yīng)正確，避免引起電路短路或觸點(diǎn)接觸不好的問題。在連接高壓或高電流的電路時，應(yīng)做好絕緣和安全防護(hù)工作，避免電擊和火災(zāi)等危險。五、小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電磁鐵和電磁繼電器的工作原理和應(yīng)用。電磁鐵利用磁場產(chǎn)生吸引力，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活中。電磁繼電器通過電磁線圈的控制，實(shí)現(xiàn)電路的自動開關(guān)。在使用電磁鐵和電磁繼電器時，需要正確連接