第十六章 电磁铁与自动控制-【支点·同步系列】2024-2025学年九年级下册物理教学参考（沪粤版）

下册第十六章 教学参考 第十六章 电磁铁与自动控制 16.1 从永磁体谈起 散学目标 学生回答：会发现两磁体之问相同的磁极相互指 斥，相异的磁极相互吸引。 【内容与要求】 3.磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异 1.知道磁体，磁极的概念。 名磁极相互吸引 2.知道磁极间的相互作用规律 教师先用扶钉接触铁屑 3.知道用磁化的方法可以使一些物体获得磁性以 教师提问：铁钉能不能吸引铁屑？ 及生活中的一些磁化现象。 学生回答：不能。 4,知道磁体周围存在磁场，知道地球周围有磁场以 教师将磁铁的一极靠近或接触铁钉，或将磁铁的一 及地磁场的南北极。 极在铁钉上沿同一方向反复摩擦。观察看看，铁钉能不 【教学重难点】 能吸引铁屑？ 1.知道磁极间的相互作用规律 学生回答：能」 2.知道并认识磁场的存在 4.磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 【教学准备】 磁化的方法有： 小磁针，磁体（条形和蹄形）、细线、铁片、铝片，铜片、 (1)将磁性材料靠近或接触磁体。(2)将磁体在磁性 镍片、铁钉、铁屑、玻璃板、大头针 材料上反复摩擦。 数学过程 5.去磁：使原来具有磁性的物体失去磁性的过程。 去磁的方法有： 新课引入 (1)不断敲击磁体。(2)给磁体加热。 例题讲解： 教师提问：我国古代的四大发明是什么？ 【例1】三个完全相同的磁体或 学生回答：… 铁棒悬挂在细线上，已知N、S是磁 指南针曾为世界航海事业做出了巨大贡献，它是由 铁的两个磁极，它们的相互作用情 磁体制成的。那么，什么是磁体？磁体有哪些性质？ 况如图所示。由此可知 ( 新课讲解 A.ab是磁体，cd是铁棒 B.ab可能是磁体，也可能是铁棒 一、认识磁体 C.ab是铁棒，cd是磁体 教师展示各种形状的磁体，并用一个条形磁体分别 D.cd可能不是磁体 靠近铁片、铝片和铜片，会看到什么现象？ 【解析】由题图可以着出a山与磁铁相互吸引，根据 学生回答：会看到铁片能够被吸引，铝片和钢片不 磁极间的相互作用规律“异名褴极相互吸引”和磁铁的 能被吸引。 基本性质“磁铁具有磁性”，可以得出b可能是磁体出可 1.磁性和磁体：物体能够吸引铁、结、镍等物质的性 能是铁棒的结论：d与磁体相互排斥，根据磁授问的相 质叫做磁性，具有磁性的物休叫做磁体。 互作用规律“同名磁极相互排斥”，可以得出d一定是磁 教师用一个条形磁体靠近铁屑，会发现什么现象？ 体的结论。故B正确。 学生回答：会发现条形磁体两瑞吸引的铁屑最多， 【答案】B 但中间几平没有。 二、认识磁场 教师用一根细线把一个条形磁体的中间系住并悬 教师引导学生观看磁场教学视颜。 挂起来，静止后，会发现什么现象？ 教师提问：为什么两个破极不接触也会有力的作用呢？ 学生回答：会发现条形磁体的一端会指南，另一端 学生回答：… 会指北。 1.磁场：在磁体的周围存在着一种看不见的特殊物质。 2,磁极：磁体上磁性最强的部分。每个磁体都有两 (1)磁场虽然看不见、摸不着，但它真实存在于磁体的 个磁极，它们分别是南(S)极和北(N)极 周围。磁体之间的吸引或排斥，正是通过磁场来实现的。 教师再拿一个蹄形磁体的两端分别靠近条形磁体 (2)磁场是有方向性的。物理学中规定：小磁针在磁 的一端，又会发现什么现象？ 场中某一点静止时，N极的指向即为该点磁场的方向。 物理 九年级HY版 教师提问：条形磁体的两极磁性最强，中间最弱，税 整个空间，各处的磁场强弱不同，且越靠近磁极的地方 明磁场是有强弱之分的。那么怎样表示磁场的强弱呢？ 磁场越强，故A、D错误。磁体在磁场中不回地方受力方 学生回答：… 向不同，表明磁场具有方向性，故B正确。铁钉放入磁 2.磁感线：为了形象地表示磁场，就把铁屑在磁场 场中，即使它原来没有磁性，它也会被磁化成磁体，从而 中的排列情况，用一些带箭头的曲线来表示，这样的曲 会受到磁场力的作用，枚C错误。 线叫做磁感线。 【答案】B (1)磁感线上，任何一点的切线方向表示该点磁场 板书设计 的方向。磁体外部的磁感线都是从磁体的、极出发，回 到S极。 16.1从永磁体谈起 (2》磁感线分布的密疏程度表示磁场的强弱。磁感 磁性和磁体 线越密的地方，磁场越强：磁感线越疏的地方，磁场越弱。 磁极 数师提问：磁感线和磁场有什么区别？用磁总线描 磁极间的相互作用规律 认识 述磁场的方法是什么？ 磁体 磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性 学生回答：… 的过程 从永磁 (3)教师归纳总结：磁场是客观存在的，而磁感线是 去磁：使原来有磁性的物体失去磁性的 体谈起 人们为了描述磁场假想出来的：用磁感线描述磁场的方 过程 法叫模型法。 磁场：客观存在的特殊物质 认识 磁感线：假想出来的曲线 指南针静止时，为什么总是一端指南，另一端指北呢？ 3,地磁场：地球本身就是一个巨大的磁体，类似于 磁场地磁场：N极在地理南极附近，S极在地 条形酸体，地球周围存在的磁场叫地磁场。 理北极附近 (1)地磁N极在地理的南极附近，地磁S极在地理 ●教学反思 的北极附近。 (2)我国宋代学者沈括发现了磁偏角，这一发现比 本节课通过大量的演示实验，让学生在观察关 西方早了四百多年。 验现象的过程中得出物理概念，培养了学生发现、 例题讲解： 归纳、总结的能力。磁场、磁感线的知识相对比较 【例2】关于磁场.下列叙述正确的是 抽象，通过小磁针在酸体周围受到磁力的作用，使 A,磁体两极存在着磁场，中间部分不存在磁场 学生知道磁体周围存在着磁场：通过演示细铁屑在 B.磁场是有方向性的 磁场作用下有规则的排列，从而引人磁感线，这样 C.铁钉放人磁场中，如果它原来没有磁性，将不会 做到了抽象问题形象化，对于地磁场，学生容易将 受到磁场力的作用 地磁两极和地理两极搞混，这一点需要持别强湖。 D.磁场分布在磁体周围整个空间，并且各处磁场强 本课中的不足是，由于知识点比较多，一节课内完 弱相同 成比较仓促，如能将其内容分为两课时来进行讲 【解析】磁体周围存在着磁场，磁场分布于磁体周图 解，可能效果会更好些 16.2 奥斯特的发现 教学目标… ●散学过程 4** 【内容与要求】 新课引入 1.知道通电导体周围存在着磁场，知道通电螺线管 的磁场与条形磁体相似。 教师演示实验：电磁铁通电后能吸引铁钉。 2.会用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性跟电 教师提问：为什么通电后就能吸引铁钉呢？这说明 流的关系。 了什么？ 学生回答： 【教学重难点】 历史上，曾有不少科学家认为电和磁之间是没有联 1,知道奥斯特实验，通电螺线管的磁场和右手螺旋 系的，而丹麦物理学家奥斯特则认为电、热，光、磁之间 定则。 是有联系的。 2,知道通电螺线管的南北极与电流之间的关系。 【教学准备】 新课讲解 小磁针、直导线、螺线管，玻璃板，铁屑、干电池2节、 一、电流的磁场 开关，导线若干 同学们想要知道刚才的奥秘，再看看奥斯特实验 下册第十六章 教学参考 (教师演示或组织观看奥斯特实验视频)。 例题讲解： 这个实验证明了什么？具有什么意义？ 【例2】对于通电螺线管极性的标注，下列选项正确 1.奥斯特实验证明：通电导体的周围存在磁场，磁 的是 () 场方向跟电流方向有关。 2.历史意义：奥斯特是世界上第一位发现电与磁之 1000中s 间存在联系的人 电测 二电脚 3.电流的磁效应：当导体中通过电流时，导体周围 就存在磁场，这种现象叫电流的磁效应。 N 例题讲解： 【例1】将一根导线平行置于静止的小磁针上方，当开 电灏 关闭合时，小磁针发生偏转，这说明通电导体周围存在着 C D :将电源的正负极对调，再闭合开关，观察小磁针偏 【解析】根据右手螺旋定则可判断：A中螺线管的左 转方向的变化，可发现电流的磁场方向与 有关。 端为N授，右端为S授，A正璃。B中蝶线管的左端为S 【解析】小磁针发生偏转是因为受到了磁场力的作 极，右端为N极，B错误，C中螺线管的左增为N极，右 用，说明小磁针上方的通电导线产生了磁场：将电源的 端为S极，C错误。D中爆线管的左端为N极，右端为S 正负极对调，导线中的电流方向发生相应的改变，从而 极，D错误。 使小磁针的偏转方向发生了变化，说明电流的磁场方向 【答案】A 与电流方向有关。 【答案】磁场电流方向 板书设计 二、通电螺线管的磁场 16.2奥斯特的发现 教师提问：如何能使电流产生的磁场更强呢？ 奥斯特实验表明：通电导体的周围存 学生讨论并回答：… 电流的 在破场 根据学生的回答，教师出示螺线管：将导线绕在圆 磁场 历史意义 简上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后，各圈导线磁场 电流的磁效应 产生叠加，磁场增强。 奥斯特 特点：外部磁场与条形磁体的磁场 教师引导学生观看课件动画。 的发现 相似 数师提问：那么通电螺线管的磁场是怎释的呢？ 通电螺线右手螺旋定则：用右手握住螺线 学生回答：…… 管的磁场 管，让四指弯曲且跟螺线管中 1,通电螺线管磁场的特点 电流的方向一致，则大拇指所 (1)通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似 指的那端就是螺线管的N极 (2)磁场的极性与通电螺线管中电流的方向有关。 教学 反思 (3)通电螺线管外部的磁感线是从N极出发，回到 S极 本节课通过观看视频、设计问题导人新课，启 (4)通电螺线管的极性跟管中电流方向的关系，可 发了学生的好奇心和求知欲。让学生通过观察奥 以用右手螺旋定则来判断。 斯特实验，知道电流周围存在磁场。然后启发式提 教师当堂演示右手螺旋定则（安培定则）或观看课 件动画。注：此处既是本节课的重点，又是本节课的 问学生，在电流大小不变的情况下，如何使电流的 难点。 磁场更强。学生小组讨论后，联想到将相同方向的 【温馨提示】教师需要一边示范一边巡视（特别要关 电流组合在一起就叠成了螺线管，这样很好地培养 了学生的探索精神。从课堂练习的反馈情况来看， 注学生的动手情况) 2.右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲 还有部分学生对右手螺旋定则的运用不够熟练，主 要原因是不愿动手或手握的方向出现问题，在课后 且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就 的练习中还需要让学生勤于动手体验， 是螺线管的N极。 16.3 探究电磁铁的磁性 16.4电磁继电器与自动控制 数学目标…… 3.知道电磁继电器的结构和工作原理。 4,了解电磁继电器在自动控制中的应用。 【内容与要求】 【教学重难点】 1.知道电磁铁的结构并能自制电磁铁 1.探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 2.了解电破铁磁性强弱跟电流大小和线圈匝数的关系。 2.知道电磁继电器的结构和工作原理 物理 九年级HY版 【教学准备】 教师引导提问：如何改变、观察电磁铁中电流的大 学生电源，开关、滑动变阻器、电流表、电磁铁、小铁 小呢？ 块、弹簧、导线等 学生讨论并回答：通过调节滑动变阻器来改变电渍 教学过程 的大小，通过电流表的示数来观察电流的大小 教师启发式提问：根据什么来判断电磁铁的磁性强 新课引入 萌呢？ 学生思考后回答：根据弹贵仲长的长度（或吸引大 大型废铁收购站的废铁堆积如山，若要将它们用车 头针的多少)来判断电磁缺的磁性强弱。（转换法） 装载，如何能快速地搬运上车？ 教师引导提问：如何改变线圈的匝数？ 学生回答：… 学生讨论并回答：… 教师播放视频材料，让学生观察装废铁的过程」 教师提问：同学们知道电磁起重机的工作原理吗？ 小组同学根据实验要求讨论实验电路图应如何 学生回答： 设计。 学生分组实验，小组讨论并归纳结论： 新课讲解 1,线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强. 一、什么是电磁铁 2.电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性 越强。 教师引导学生观察电磁铁的结构。 3.电磁铁磁极的极性可以通过改变电流方向来 数师提问：电磁铁的主要部件是什么？ 调节。 学生回答… 例题讲解： 1.结构：线圈和铁芯 【例2】连接如图所示的电路， 2.定义：带铁芯的螺线管 提供足够数量的大头针，只通过控 如果条件允许，教师可以指导学生参照课本第13 14页活动1制作简易的电磁铁 制开关和调节滑动变阻器滑片P的 3.原理：利用电流的磁效应和通电螺线管中插人铁 位置，无法探究 芯后磁性大大增强的原理制作和工作的。 A.电流的有无对电磁铁磁场 有无的影响 教师提问：电磁铁的金属芯可以用钢或钢吗？为什么？ 学生讨论并回答：不能：因为钢芯不能被磁化，钢芯 B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响 不能去磁，而软铁容易被磁化，也容易去磁。 C,电流大小对电磁铁磁场强弱的影响 4,特点：可以通过电流的通断来控制磁性的有无。 D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响 例题讲解： 【解析】电流的有无可以通过开关的通断来控制，电 【例1】电磁铁里常用软铁而不用钢做铁，其原因 猫铁磁场的有无可以通过是否吸引大头针来观察，故A 是 不将合题意。电流方向的改变需要通过调换电源的正 A.软铁能被磁化，而钢不能被磁化 负极来实现，只通过控制开关和洞节滑动变阻器的滑片 B.软铁要比钢便宜 无法实现，故B符合题意。电流的大小可以通过调节滑 C.被磁化后，软铁的磁性会比钢的磁性强 动交阻器的滑片来实现，电磁铁磁场的强弱可以通过吸 D.被磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易 引大头针的多少来反映，故C不符合题意。题图中电磁 消失 铁串联，电流相等，线画匝数不同，电磁铁磁场的强弱可以 【解析】软铁和钢都是磁性材料，都容易被磁化。不 通过两电磁铁爱引大头针的多少来反映，故D不符合题意。 同的是软铁是款磁性材料，被磁化后，磁性很容易消失， 【答案】B 而钢是硬磁性材料，被磁化后，磁性会长时间保持，不易 三、电磁铁的应用 消失。根据电磁铁的特点可知，电磁佚在使用时要求磁 1.磁浮列车 性较强，不使用时破性消失，故电磁铁要用软铁而不用 2.电磁起重机 钢致铁芯。 3.电铃，电话、磁带录音等 【答案D 例题讲解： 二、电破铁磁性的强弱跟哪些因素有关 【例3】如图所示为电磁选 电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关呢？ 矿机的示意图。：为可以转动的 猜想与假设： 圆筒，b为周定在圆筒内部不随 (1)电磁铁的磁性是电流产生的，所以电磁铁的磁 圆筒转动的电磁铁，铁矿石碎石 性强弱可能与电流大小有关。 从漏斗落下随筒转动后，铁磁性 (2)通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数有关，所以 物质掉进 容器中，非铁 电磁铁的磁性强弱可能与线圈匝数有关。 磁性物质掉进 容器中。 下册第十六罩 教学参考 【解析】电磁铁通电后具有磁性，能够吸引铁磁性物 电梯的部分控制电路图(R是一个压敏电阻)。小明根据 质，故铁疏性物质在电磁铁的吸引下会随圆简转动一 该电路图进行了如下分析：有人走上电梯后，压敏电阻 段距离而掉进B容器中，而非铁磁性物质会在重力作用 的阻值减小，电磁铁的磁性变 (选填“强”或 下直接掉进A容器中。 “弱“)，使衔铁与触点 (选填“1”或“2”)接触，通 【答案】BA 过电动机的电流 (选填“变大”或“变小”)，电动 四、认识电磁继电器 机转速变快，使电梯运动变快。 教师引导学生观察电磁继电器的结构。 教师提问：电磁继电器的主要部件有哪些？ 学生回答：… 1,定义：电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通 断的开关。 。电源。 电源 2,结构：电磁铁、衔铁、复位簧，动触点和静触点。 【解析】当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小， 3.电路组成：包括控制电路和工作电路 控制电路中电流增大，电磁铁磁性变瑕，则衔铁被吸下， 4.作用：可利用低电压，弱电流电路的通断来间接 与触点2接触，此时饱阻R,断路，电动机直接接在电期 控制高电压、强电流电路：可实现远距离操作和生产过 上，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运 程自动化。 动变快。 例题讲解： 【答案】强？变大 【例4】如图所示，电磁继电器能通过低压控制电路 板书设计 可接地控制高压工作电路。下列说法正确的是( 16.3探究电磁铁的磁性 16.4电磁继电器与自动控制 定义：带铁芯的螺线管 工作原理 电磁铁影响磁性强弱的因素：电流大小和 线圈匝数 A.连有电动机的电路是低压控制电路 应用 B.电磁继电器实际上是一个由电磁铁控制电路通 电磁铁、电 定义：利用电磁铁控制工作电路通 析的开关 磁继电器 断的开关 C.利用电磁继电器主要是为了节约用电 电路组成：控制电路和工作电路 电磁继 D.利用电磁继电器主要是为了操作方便 作用：利用低电压、弱电流控制高 电器 【解析】电磁继电器的电路是由低压控制电路和高 电压，强电流，实现远距离操 压工作电路两部分组成的，电磁铁所在的电路是低压控 作和生产过程自动化 制电路，电动机所在的电路是高压工作电路，故A错误。 用电磁继电器进行自动控制 电磁继电器尖质上是一个利用电磁铁来控制电路通断 ●教学反思… 的开关，故B正确。使用电磁继电器是为了利用低压电 路控制高压电路，实现远距离操作和安全用电，与节约 本节课的承点与难点是电磁铁的工作原理，影 用电、操作方便均无关，故C,D错误。 响磁性强弱的因素和电磁继电器的工作原理。先 【答案】B 让学生根据探究目的设计电路图，充分利用小组合 五、用电磁继电器进行自动控制 作，但线圈匝数的问题，许多学生未能在电路图中 在电磁继电器的控制电路中，如果把开关换成某种 涉及。由于本节课与生活联系紧密，故在教学中充 可以“感知”与机械设备相连的物理量变化的装置（传感 分体现了新课标的理念：让学生从生活中走进物 理。在讲解电磁继电器的构造和工作原理时，充分 器)，用这些元件操作控制电路的通断，将实现多种形式 利用PPT视颜，让学生更加直观地学习新知识。由 的自动控制。 于本节课的内容较多，有关电磁继电器与自动控制 教师引导学生描述电磁继电器的工作原理 的应用的讲解还不够，少数学生对其工作原理没有 例题讲解： 真正理解。 【例5】小明在超市看到：有种电梯有人时运动得快， 没人时运动得慢。如图所示是小明上网搜索到的这种