初中物理人教版九年级全册《电磁铁电磁继电器》教学课件.pptx

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2023-12-19

初中物理人教版九年级全册《电磁铁电磁继电器》教学课件

目

录

CONTENCT

课程介绍与目标

电磁铁基础知识

电磁继电器基础知识

实验教学：制作简易电磁铁和电磁继电器

目

录

CONTENCT

知识拓展：现代科技中的电磁铁和电磁继电器应用

课堂互动环节

课程总结与回顾

课程介绍与目标

教材版本

人教版初中物理九年级全册

内容概述

本课程主要介绍电磁铁和电磁继电器的基本概念、工作原理、特性及应用。通过本课程的学习，学生将了解电磁铁和电磁继电器的基本结构和工作原理，掌握其在电路中的应用，培养分析和解决问题的能力。

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02

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知识与技能

掌握电磁铁和电磁继电器的基本概念和工作原理。

了解电磁铁和电磁继电器的特性及应用。

能够分析和解决与电磁铁和电磁继电器相关的实际问题。

过程与方法

通过观察、实验和探究，培养学生的实践能力和创新精神。

引导学生运用所学知识解决实际问题，提高其解决问题的能力。

情感态度与价值观

培养学生的科学态度和精神，激发其探索科学奥秘的兴趣。

让学生了解科技对社会发展的推动作用，增强其社会责任感。

课程安排

时间安排

本课程共分为四个部分，包括电磁铁的基本概念和工作原理、电磁继电器的基本概念和工作原理、电磁铁和电磁继电器的特性及应用、实验与探究。

本课程建议安排2个课时进行教学，其中第一课时介绍电磁铁和电磁继电器的基本概念和工作原理，第二课时讲解其特性及应用，并进行实验与探究。

电磁铁基础知识

电磁铁是一种利用电流产生磁场的装置，通常包括线圈和铁芯两部分。当线圈中通电时，铁芯被磁化，产生磁场，从而具有吸引或排斥铁磁性物质的能力。

电磁铁定义

电磁铁的工作原理基于电流的磁效应。当导线中通电时，导线周围会产生磁场。在电磁铁中，导线被绕成线圈，并包裹在铁芯上。当线圈中通电时，产生的磁场使铁芯磁化，从而增强磁场强度。通过改变线圈中的电流方向或大小，可以控制电磁铁的磁极和磁力大小。

工作原理

分类

根据线圈中电流的类型，电磁铁可分为直流电磁铁和交流电磁铁。根据铁芯的形状和线圈的绕制方式，电磁铁又可分为圆柱形、蹄形、拍合式等多种类型。

应用领域

电磁铁在生活和工业生产中有广泛的应用。例如，在电动机、发电机、变压器等电气设备中，电磁铁作为重要的部件之一，起到传递和转换能量的作用。此外，在自动化控制系统中，电磁铁也常被用作执行元件，实现远程控制和自动化操作。

公式

电磁铁的磁力大小与线圈中的电流强度、线圈匝数、铁芯的磁导率以及气隙大小等因素有关。其磁力计算公式为：F=(N×I)^2×μ0×A/(2×g^2)，其中F为磁力，N为线圈匝数，I为电流强度，μ0为真空磁导率，A为铁芯截面积，g为气隙大小。

定理

与电磁铁相关的定理主要有安培环路定理和法拉第电磁感应定律。安培环路定理指出，磁场中任意一点的磁感应强度B与包围该点的电流I成正比，与电流元Idl到该点的位矢r之间的夹角θ的正弦值成正比。法拉第电磁感应定律则阐明了感应电动势与穿过回路的磁通量变化率之间的关系。

电磁继电器基础知识

电磁继电器是一种利用电磁原理工作的自动化电器开关，它利用电磁铁的吸合和释放来控制电路的通断。

当输入电路中的电流通过电磁铁的线圈时，线圈就会产生磁场，使铁芯磁化并吸引衔铁，从而使触点闭合或断开，达到控制输出电路的目的。

工作原理

电磁继电器定义

分类

根据触点负载的大小，可分为微型电磁继电器、超小型电磁继电器、小型电磁继电器等；根据继电器的工作电压，可分为直流电磁继电器和交流电磁继电器。

应用领域

电磁继电器广泛应用于自动控制、遥控、测量等领域，如家电控制、工业自动化、通讯设备等。

电磁铁的吸力F与线圈中的电流I的平方成正比，即F=kI^2，其中k为比例常数。

公式

安培环路定理指出，磁场中任意一点的磁感应强度B与通过该点的磁感线条数成正比，而与磁介质的性质无关。在电磁继电器中，衔铁受到的磁力作用可以用安培环路定理来解释。

定理

实验教学：制作简易电磁铁和电磁继电器

实验目的：通过制作简易电磁铁和电磁继电器，了解电磁铁和电磁继电器的工作原理，探究影响电磁铁磁性强弱的因素。

实验步骤

1.准备实验器材，搭建实验装置。

2.制作简易电磁铁，观察其吸引铁钉的现象。

3.改变电流大小和方向，探究影响电磁铁磁性强弱的因素。

4.制作电磁继电器，了解其工作原理。

5.连接电路，进行实验，记录实验现象和数据。

实验器材：导线、电池、开关、铁钉、绝缘胶带、小磁针、电流表、电压表、滑动变阻器、电磁继电器等。

使用方法

1.将导线绕在铁钉上，制成简易电磁铁。

2.使用电池、开关等搭建电路，连接电流表、电压表测量电流和电压。

3.使用滑动变阻器改变电流大小，探究电流对电磁铁磁性的影响。

4.将电磁