20.3 电磁铁 电磁继电器 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

20 .3电磁铁、电磁继电器 S 建议这节课将第一部分的电磁铁的应用调到第二部分后面去讲才连贯 1 学习目标（1分钟） 1.认识什么是电磁铁，知道其基本构成。 2.了解电磁铁在生活、生产中的应用。 3.知道电磁铁的特性及影响其磁性强弱的因素。 4.知道电磁继电器的结构及工作原理 在课本中找到1、2中的答案并做记号。 自学内容： 阅读课文P129 电磁铁 解决问题： 自学方法： 课堂探究1（3分钟） 1、电磁铁的定义？ 2、电磁铁的工作原理？ 一、 什么是电磁铁？如何制作电磁铁？ 1.定义： 4.构造： 线圈 铁芯 2.特性 ： 电磁铁是内部带有铁芯的螺线管。 3.原理： 有电流通过时有磁性，没有电流通过时就失去磁性。 电流的磁效应。 学生讨论，教师点拨（5分钟） 增强磁性 方法 现象 结论 探究1：电磁铁磁性有无与通断电的关系 通电时电磁铁___________ 电磁铁通电时_____磁性，断电时____磁性. 吸引大头针 不吸引大头针 断电时电磁铁____________ 有 无 控制其他不变只闭合和断开开关。 在课本中找到答案并做记号 自学内容： 阅读课P129-130电磁铁的磁性 解决问题： 自学方法： 课堂探究2（3分钟） 电磁铁的磁性强弱的影响因素； 方法 探究1：电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系 控制线圈匝数和铁芯不变,只改变电流。 当线圈匝数和铁芯不变时，通过电磁铁的电流越____,电磁铁的磁性_____. 结论 增大电流电磁铁吸引 的大头针数目_____. 现象 越强 大 增多 学生讨论，教师点拨（5分钟） 控制电流和铁芯不变，只改变线圈匝数。 方法 现象 匝数越______, 电磁铁吸引的大头针数目______. 多 多 结论 当电流和铁芯不变时，电磁铁线圈的匝数______,磁性______. 越多 越强 探究2：电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系 典例精练 课堂本P96 例1　(2022海南改编)小明用图2所示电路来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。 (1)实验中通过__________________________反映电磁铁磁性的强弱，这里应用的物理研究方法是__________。 电磁铁 知识点 电磁铁吸引大头针的数量 转换法 (2)如图甲，将滑动变阻器的滑片P向左移动，观察到电磁铁吸引大头针的数量增多，由此可得出结论：______一定时，电流越大，电磁铁的磁性越______(选填“强”或“弱”)。 (3)如图乙，把电磁铁A和B串联的目的是____________________。多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，由此可得出结论：_______________________________________。 线圈匝数 强 控制电流的大小相同 电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 例2　图3是小明自制的电磁起重机模型。 (1)电磁起重机是利用_____________工作的。 (2)电磁起重机的主要部件A是一个_______。 与永磁体相比，其磁性的有无可以通过电 路的__________来控制；磁性强弱可以通过电流的__________来控制；磁极的极性可以通过电流的__________来控制。 (3)要使该电磁起重机模型吸引更多的螺帽，可以进行的操作是____________________________(写出一条)。 图3 电流的磁效应 电磁铁 通断 大小 方向 增大电流(或增加线圈的匝数) 1. 磁性有无可以通过通断电来控制。 2. 磁性强弱可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来控制。 3. 它的磁极可以通过改变电流的方向来控制。 电磁铁的优点： 想一想：鉴于电磁铁的种种优点，电磁铁中的铁芯是用硬磁材料还是软磁材料制作？ 软磁材料 归纳总结 二、电磁铁的应用 电磁阀门 电磁锁 电磁选矿机 电磁起重机 电铃 磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁，靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动。由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每小时500km以上。 磁悬浮列车 在课本中找到答案并做记号。 自学内容： 阅读课P131电磁继电器 解决问题： 自学方法： 课堂指导3（1分钟） 1、什么是继电器？ 2、电磁继电器的结构和工作原理是怎样的？ 1．电磁继电器的构造 学生讨论，教师点拨（8分钟） 2、电磁继电器的工作原理 ①当开关闭合时，电磁铁线圈中有电流，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动，B、C两个接线柱接通。 ②当开关断开时，电磁铁线圈中无电流，电磁铁无磁性，弹簧拉回衔铁向上运动， A、B两个接线柱接通。 A B C A B C 3、电磁继电器的实质 就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 4、电磁继电器应用 ⑴ 用低电压、弱电流控制高电压、强电流。 ⑵ 实现远距离控制 ⑶ 实现自动控制 S 5、电磁继电器工作电路（重点） 触点 衔铁 弹簧 电磁铁 低压控制电路 高压工作电路 甲 M 触点 衔铁 弹簧 电磁铁 低压控制电路 高压工作电路 甲 M 高压电路不工作 高压电路工作 典例精练 课堂本P97 例3　图4是电磁继电器的工作原理图，其中A是_____电路，B是___电路。当A中的开关断开时，电磁铁_____(选填“吸引”或“释放”)衔铁，动触点K与静触点___(选填“1”或“2”)接触，灯____(选填“L1”或“L2”)发光；当A中的开关闭合时，电磁铁_____(选填“吸引”或“释放”)衔铁，动触点K 与静触点____(选填“1”或“2”)接触，灯____ (选填“L1”或“L2”)发光。 电磁继电器 知识点 控制 工作 释放 1 L1 吸引 2 L2 一、电磁铁是内部插入铁芯的螺线管，其特性是： 小结（5分钟） 通电时有磁性，断电时无磁性。 1.通过的电流大小；2.线圈匝数的多少； 3.有无铁芯（或铁芯的粗细、插入的深浅）。 1.它的磁性有无可以由通断电来控制； 2.它的磁性强弱可以由电流的大小来调节； 3.它的磁极方向（N极、S极）可以由电流的方向（或电源的正负极）来改变（决定）。 电磁起重机、电磁继电器、扬声器、电铃、电话、磁悬浮列车等。 二、影响电磁铁磁性强弱的主要因素： 三、电磁铁的优点（特点）： 四、电磁铁的应用： 原理是： 电流的磁效应。 随堂检测1（3分钟） (3)电磁铁的构造：电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，它由________和________两部分组成(如图1)。铁芯的作用是增强磁性，由于铁芯在磁场中被磁化，铁芯的磁场和通电螺线管的磁场叠加，使电磁铁的磁性增强。铁芯通常选用“软磁体”，即易磁化、易消磁的材质。 铁芯 线圈 课堂本P96 1．电磁铁 (1)在通电螺线管内插入_______就构成了一个电磁铁。 (2)特点：磁性的有无由电路的通断来控制(有电流通过时有______)。 铁芯 磁性 随堂检测2（3分钟） 课堂本P96 2．电磁铁的磁性 (1)实验表明：影响电磁铁磁性强弱的因素是___________和__________。当线圈匝数一定时，通入的电流越__________，电磁铁的磁性越强；当电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越__________，电磁铁的磁性越强。 (2)电磁铁的应用：电冰箱、吸尘器、洗衣机、电磁起重机、电铃、电话、磁悬浮列车等。磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别装有磁体，利用同名磁极互相_______或异名磁极互相_______的原理，使列车悬浮起来，大大减小摩擦力。 电流大小 线圈匝数 大 多 排斥　 吸引　 随堂检测3（5分钟） 3．电磁继电器 (1)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__________电压、__________电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用__________来控制工作电路的一种__________。 图1 高 强 电磁铁 开关 课堂本P96 (2)电磁继电器的结构(如图1)：D、E端接____(选填“高”或“低”)压电路，当D、E间电路接通时，线圈中出现电流，电磁铁把衔铁吸下，从而使______间电路接通；当D、E间电路断开时，衔铁会在弹簧的作用下离开电磁铁，从而使______(以上两空均选填“A、B”或“B、C”)间电路接通。这样就实现了由D、E间电路控制A、B或B、C间电路。 图1 低 B、C A、B 当堂训练 知识点1 1.用图5所示的电路探究影响电磁铁磁性强弱的因素，下列说法正确的是 (　　) A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B.利用该装置可以探究电磁铁磁性 强弱与电流大小的关系 C.向右移动滑片P，电磁铁吸引铁钉的数量变多 D.利用该装置可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 B 课堂本P97 知识点1 2．将自制的电磁铁接入如图6所示的电路中，闭合开关，发现电磁铁的右端吸引了少量铁钉。为了使电磁铁吸引更多的铁钉，下列操作可行的是 (　　) A.将铁芯换成铝芯 B.增加线圈匝数 C.将滑片P向右移动 D.将电源正、负极互换 图6 B 知识点2 3.(2022十堰)某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了一款车库积水自动报警器，图7是该报警器的原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高度处。当车库积水水面到达___处(选填“A”或“B”) 时，___(选填“绿”或“红”)灯发光报警，此时电磁铁的上端是______(选填“N”或“S”)极。 B 红 N 变式：请你结合如图所示的器材，设计一个温度自动报警器，要求：正常情况下灯亮，铃不响，温度升高到一定程度时，铃响，灯不亮。　 答案图 4、如图所示，处于光滑水平面的小车上放有一条形磁铁，左侧有一螺线管，闭合开关S，下列判断正确的是 （ ） A. 小车受到电磁铁斥力作用，向右运动 B. 小车受到电磁铁引力作用，向左运动 C. 只将滑片P向右移动，电磁铁磁性增强 D. 只将电源正负极交换，电磁铁磁性减弱 B 补充： 5、如图所示，条形磁体置于水平桌面上，电磁铁与其在同一水平面上，电磁铁的左端固定并保持水平。当开关S闭合，滑片P逐渐向上移动时，电磁铁的磁性_______(选填“变强”或“变弱”)，在此过程中条形磁体受到的摩擦力的方向_______(选填“向左”或“向右”)。 变强　 向左　 6、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明设计了如图14所示的电路，制成了简易电磁铁甲、乙。 (1)实验中是通过______________________________来判定电磁铁磁性强弱的。 (2)图中甲、乙串联的目的是________________________________。 观察电磁铁吸引大头针的多少 使通过两电磁铁线圈的电流相同 (3)根据图示的情境可知，电磁铁________(选填“甲”或“乙”)的磁性更强，说明___________________________________________。 (4)若要让电磁铁乙再多吸引一些大头针，滑动变阻器的滑片P应向______(选填“左”或“右”)移动。 乙 电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 左 A. S1接1，S2接3 D. S1接2，S2接3 C. S1接2，S2接4 B. S1接1，S2接4 7、如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是（ ） R 4 3 S2 S1 2 1 R D 智力冲浪 $