九年级物理家电与磁第三节电磁铁、电磁继电器最全笔记

电磁铁电磁继电器
一、电磁铁
1、构造：内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。

铁芯被磁化后的磁场与螺线管的磁场叠加，是电磁铁的磁性增强。

2、特点：当有电流通过时，它会有较强的磁性，没有电流时就失去磁性。

3、工作原理：电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。

4、电磁铁磁性极性的判断：由于电磁铁是插有铁芯的螺线管，所以电磁铁的磁性极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则来判定。

二、电磁铁的磁性
1、实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素
提出问题：电磁铁磁性的强弱与那些因素有关？
猜想与假设：电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小以及螺线管的线圈匝数有关。

设计实验：
（1）电磁铁的磁性强弱无法看见，但磁性强的磁体对磁性物质的作用力大，故可以通过吸引铁钉的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

（2）由于电磁铁的磁性强弱可能与电流大小及匝数的多少都有关系，故探究式采用控制变量法。

进行试验：
①用一根导线在一枚铁钉上缠绕几匝制作一个电磁铁。

②将制作的电磁铁、滑动变阻器及电流表、开关、电源
连入电路中。

③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，是电流表的示数
增大，观察电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。

甲乙
④将两个线圈匝数不同的电磁铁串联在电路中，如图乙，观察两个电磁铁吸引铁钉的数目有什么不同。

⑤整理好实验器材。

⑥归纳分析：甲图所示实验中，通过电磁铁的电流越大，吸引的铁钉的数目越多，说明电磁铁的磁性越强；乙图所示实验中，线圈匝数多的B电磁铁吸引铁钉的数目多，说明B电磁铁的磁性比A电磁铁的磁性强。

实验结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，匝数越多，电磁铁的磁性越强。

注意：实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，应用了转换法和控制变量法。

2、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性的极性。

（3）可以通过改变电流的大小或匝数的多少来控制其磁性的强弱。

注意：电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢：电磁铁要求其磁性随着通入电流的大小而发生显著变化，而且还通过电流的通断来控制磁性的有无。

软铁容易被磁化，磁性也很容易消失，而钢被磁化后磁性不易消失而成为永久磁铁，所以电磁铁的铁芯用软铁而不用钢。

常用的电磁铁大都做成“U”形，使它的两个磁极能同时吸引物体，吸引力会更强。

3、电磁铁在实际生活中的应用
（1）电磁铁可以直接对铁质物质有力的作用。

主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。

（2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场。

现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁悬浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器等，特别是研究微观粒子用的加速器。

在磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，磁悬浮列车用的磁铁大多数是通有强电流的电
磁铁，控制电流的方向使车厢和铁轨磁极相对，由于磁极间的相互作用，列车能够在铁轨上方几厘
米的高度上飞驰，避免了车轮与轨道之间的摩擦力，突破列车以往的速度极限。

三、电磁继电器
1、结构：电磁继电器的基本组成部分有电磁铁（A）、衔铁
（B）、弹簧（C）、动触点（D）和静触点（E）等组成。

其电路包括低压控制电路和高压工作电路。

低压控制电路由
电磁铁、低压电源和开关组成；高压工作电路由用电器、高压电
源和电磁继电器的触电组成。

2、实质：电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

3、工作原理：当闭合低压控制电路的开关，有电流通过电磁铁时，电磁铁具有磁性，把衔铁吸
下，使动触点和静触点接触，高压工作电路闭合，有较大的电流通过电动机，电动机工作；断开低
压控制电路的开关，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，动触点和静触点分开，切断工作电路。

低压控制电路电磁继电器高压工作电路
开关（通、断）→弱电流（有、无）→电磁铁（磁性有、无）→衔铁动作（吸、放）→
强电流（通、断）→用电器工作（是、否）
动、静触点（通、断）→
来实现；而高压工作电路又有电铃报警、彩色灯显示、电动机工作等几种情形。

5、电磁继电器的应用：
①利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接的控制高电压、强电流工作
电路的通断，使人们远离高压的危险。

②利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制。

③在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路
的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制。

如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、
空气开关自动控制、漏电保护器等。