第四节 电磁铁及其应用（教学课件）物理北师大版2024九年级全一册

该初中物理课件聚焦“电磁铁及其应用”，通过学生动手操作螺线管通电吸引小磁针、插入软铁棒后磁性增强等实验，衔接电流磁效应，构建从现象观察到电磁铁定义、磁性影响因素及应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，用控制变量法和转换法分析磁性强弱，结合电磁继电器、磁悬浮列车等生活实例，渗透科学思维与责任。典例分层训练与实践作业结合，助力学生深化物理观念，教师可高效开展实验教学与应用拓展。

高 效 课 堂 14.4 电磁铁及其应用 【九年级全一册·北师大版2024】 【第十四章 电与磁】 千图网千图网 目录 1 【 学习目标】 2 【 新知探究】 3 【 课堂小结】 4 【 提升训练】 5 【课后作业】 2 学习目标 学习目标 新知探究 课堂小结 提升训练 1 课后作业 01 理解电磁铁构成、磁性规律及应用原理；电磁继电器的工作原理。 物理观念 1 02 科学思维 用控制变量法分析问题，建立电磁控制模型。 03 科学探究 设计并完成磁性影响因素实验，培养实证意识。 04 科学态度与责任 认识电磁铁的实用价值，体会科技对生活的改变 学习目标 学习目标 新知探究 课堂小结 提升训练 1 课后作业 教学重点 教学难点 电磁铁磁性的影响因素；电磁继电器的工作原理。 电磁继电器的电路区分；电磁阀的工作逻辑。 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 情境导入 ①在一个纸筒外面缠绕铜制漆包线制成螺线管，给螺线管通入电流，用它的一端靠近小磁针。 课堂活动 小磁针发生偏转 5 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 情境导入 ②再用通电螺线管的一端去吸引小铁钉。 课堂活动 无法吸引小铁钉 6 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 情境导入 ③找来一个软铁棒插入通电螺线管中，再去吸引小铁钉。 课堂活动 可以吸引小铁钉 插入软铁棒，通电螺线管的磁性显著增强 7 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 1.电磁铁 插入了软铁棒的螺线管叫作电磁铁。 3.特点 当线圈中通入电流时，电磁铁就会产生磁性； 切断电流，磁性就会消失。 2.构造 铁芯 线圈 8 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 4.原理 电流的磁效应 5.应用 插入铁芯后，为什么磁性明显增强？ 电磁铁通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。 电磁起重机 电磁选矿机 电磁继电器 电铃 9 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？ 应用电流磁效应，可能与电流大小有关 线圈是主要部件，可能与线圈匝数有关 10 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素。 1.实验方法： 每次只改变其中的一个因素， 而控制其余几个因素不变。 控制变量法 根据电子测力计示数的大小来判断磁性强弱。 转换法 2.实验器材： 电磁铁M、软铁块Q、电源、开关、导线、电子测力计、滑动变阻器、电流表、铁架台 11 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 3.实验步骤： 控制线圈匝数一定，调节滑动变阻器，改变通过线圈的电流大小，观察电子测力计的示数变化。 探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响 结论一： 线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。 电流越大，电子测力计示数越小 12 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 3.实验步骤： 控制通过电磁铁线圈的电流大小一定，改变线圈匝数，观察电子测力计示数的变化。 探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响 结论二： 电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。 线圈匝数越多，电子测力计示数越小 13 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 5.电磁铁的优点： 电磁铁磁性有无，可用电流通断控制； 电磁铁磁性强弱，可用电流大小、线圈匝数来控制； 电磁铁的极性变换，可用电流方向来控制。 影响电磁铁磁性强弱的因素： 电流大小和线圈匝数 4.实验结论： 14 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 练习 【典例1】在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 C 15 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 练习 【典例2】如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的右端是S极 B．条形磁铁受到电磁铁的斥力 C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁所受摩擦力的方向改变 D．若只改变电源的正、负极，条形磁铁所受摩擦力的方向不变 B 16 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 练习 【典例3】为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小海用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 (1)通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）； 转换法 17 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁铁 练习 【典例3】(2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图A所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知 图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”），磁性越强； (3)比较图C中甲、乙可知：当通过线圈的电流相等时，线圈 越多，磁性越 。 A 大 匝数 强 18 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁继电器 人们利用电磁继电器连成控制电路，就可实现用弱电流、低电压的控制电路，控制强电流、高电压的工作电路。 电磁继电器 工人师傅是通过什么装置控制大型机械的？ 思考 19 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁继电器 1.电磁继电器的构造： 电磁铁： 产生磁性，吸下衔铁 衔 铁： 带动动触点上下运动 弹 簧： 带动衔铁弹离电磁铁 触 点： 相当于被控制电路的开关 静触点 动触点 20 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁继电器 2.电磁继电器工作时的两部分 低压控制电路包括： 、 、 ； 高压工作电路包括： 、 、 ； （低压）电源 电磁铁 开关 （高压）电源 用电器 触点 远程控制 21 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁继电器 3.工作原理（以该电路为例分析） 当低压控制电路的开关闭合时，电磁铁通电有磁性，衔铁被向下吸引，使电动机 ，指示灯 ;当开关断开时，电磁铁断电失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，电动机 ，指示灯 。 工作 不亮 不工作 亮 22 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁继电器 练习 【典例4】如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（   ） A．天亮时，电磁铁的上端是北极 B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强 C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触 D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端 B 23 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁继电器 练习 【典例5】某中学物理学习兴趣小组，设计了如图甲所示的温度自动控制装置，R为热敏电阻，其阻值随温度的变化曲线如图乙所示，左侧为控制电路电源电压为3V，电磁继电器的线圈电阻为R0为50Ω。当线圈中的电流大于或等于15mA时，电磁继电器衔铁被吸下，右侧发热电路断开。下列说法正确的是（　　） A．热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大 B．该装置利用了电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的特点 C．此温控装置可以将温度控制在55℃以下 D．当线圈中电流等于15mA时，热敏电阻R消耗的功率为0.045W C 24 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁继电器 练习 【典例6】如图为“智能照明灯电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。白天光照强，衔铁被吸下，受控电路断开。天逐渐变暗，R2阻值随光照强度变小而 （选填“增大”或“减小”），衔铁被释放，灯L发光。若使灯L工作时间变短，可以 （选填“增大”或“减小”）R1。 增大 减小 25 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁阀 利用电磁铁也可以制成电磁阀进行自动控制。 1.场景： 公共汽车利用压缩空气开关控制车门的过程就利用了电磁阀。 阀体 2.结构： 滑阀 两块衔铁 两个电磁铁 26 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁阀 3.工作原理： 打开车门时，开关S与触点1接通，右侧电磁铁 ，右侧的衔铁吸入电磁铁中，滑阀被推到左端，滑阀下面的空间与 管路连通，储气筒中储存的压缩空气经进气管和气管1进入气缸 ，推动活塞向 运动，使车门打开。 接通 左部 左端 右 关闭车门时电磁阀怎样工作呢？ 电磁阀控制车门 （示意图） 27 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 电磁阀 3.应用： 全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间感应冲水器的阀门，也都是利用类似的电磁阀来控制的。 观察你的身边还有哪些地方使用了电磁阀 28 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 实践活动 制作简易自动水位报警器 1.构成： 控制电路：电源、电磁继电器的电磁铁、食盐水、导线 工作电路：电磁继电器一组触点、电源、小灯泡、电铃、导线 2.工作原理： 当食盐水水位上升到设定的水位线时，导线与食盐水 ，控制电路 ，电磁继电器该组触点接通，小灯泡 ，同时电铃 。 工作 接通 发光 响起来 29 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 扩展阅读 磁悬浮列车 1.原理： 磁场实现支撑、导向、牵引（悬浮电磁铁+轨道电磁铁→向上托力；导向电磁铁→保持侧向距离），车厢与轨道间距约10mm。 吸引型磁悬浮列车原理 （示意图） 2.优势： 无接触→零摩擦（振动小、噪声低、能耗少） 流线型车身→减空气阻力，时速可达600km/h（上海磁悬浮列车：30km路程，耗时＜8min。设计时速430km/h） 上海磁悬浮列车 30 新知探究 2 新知探究 学习目标 课堂小结 提升训练 课后作业 扩展阅读 磁悬浮列车 3.类型： 吸引型→异名磁极相互吸引→向上托举； 排斥型→同名磁极相互排斥→悬浮 4.探索任务： 查→我国开通磁悬浮的城市（如上海）、所属类型 思→磁悬浮的争议（成本、技术、生态......)，分享你的观点。 上海磁悬浮列车 31 课堂小结 课堂小结 新课讲授 核心素养 提升训练 3 课后作业 本节课你学到了什么？ 32 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 1 . 如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从b端向a端移动的过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长 B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短 C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长 D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短 C 33 2. 如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球始终漂浮在水面上，下列说法正确的是（    ） A．此时B端为电磁铁的S极 B．小铁球漂浮，受到的重力和浮力是一对平衡力 C．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力不变 D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 D 34 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 3.海鲜保存常要求温度低于-18℃。小东为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均保持3V不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。乙图为热敏电阻R随温度变化的图像，冷库温度降低时，热敏电阻R的阻值变 ；当控制电路开关闭合后，衔铁被吸下，铃响灯不亮，则控制电路中电流高于 A。 大 0.03 35 4.家庭环境的智能化，使生活更加舒适。为了调节室内亮度，越来越多的家庭引入了调光天窗。如图所示为调光天窗的原理图，闭合开关后，电磁铁上端的磁极为 极；当外界光照较强时，电动窗帘启动以适时调整进光量，则光敏电阻R₁的阻值随光照的增强而 。 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 S 减小 36 5.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁A、B，并设计了如图甲所示的电路。 (1)实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱，所使用的物理研究方法是 ； (2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”）；说明电流越 （选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 转换法 增加 大 37 5.(3)电磁知识在生产与生活实践中被广泛应用，例如在医学中，医生对病人进行脑部手术时，需要用到心肺机，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏搏动，推动血液循环。如图甲所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从a流向b时，活塞将向 （选填“左”或“右”）运动，“动力泵”处于 （选填“抽血”或“送血”）状态。 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 右 送血 38 6.小明家有一个电磁挂件，其关键部件就是一个铁块A和电磁铁，如图所示，电磁铁放置在竖直固定的玻璃板右侧，接通电源后，电磁铁可将铁块A吸附在玻璃板上保持静止。 ①画出铁块A受到摩擦力f的示意图（力的作用点已标出）； ②用“N”“S”标出电磁铁右端的极性。 提升训练 提升训练 新知探究 学习目标 课堂小结 4 课后作业 N f 39 课后作业 课后作业 新知探究 学习目标 课堂小结 5 提升训练 拓展作业 调查家庭中关于电磁铁的应用 课后 作业 习题作业 完成课本“自我检测”剩余题目 实践作业 探究铁芯粗细对磁性的影响 40 物 究 其 理 物理融生活，留心皆新知 感谢聆听！ 41 Lavf57.62.100 $