20.3 第1课时电磁铁-【支点·同步系列】2025-2026学年新教材九年级下册物理（人教版2024）

第3节 电磁铁 电磁继电器 第1课时电磁铁 知识清单 课堂点拨 知识点1电磁铁的构造和工作原理 1.电磁铁的铁芯要用软 1.构造：内部插有① 的通电螺线管叫 铁而不能用钢。电磁铁磁性 作电磁铁，如右图所示。 的有无由电流的通断来控 2.工作原理：电磁铁是利用电流的② 效 风 自制电磁铁 制。软铁容易被磁化，磁性 应来工作的。铁芯被磁化后的磁场与螺线管的磁场叠加，使电 也很容易消失，而钢被磁化 磁铁的磁性增强。 后，由于磁性不易消失而成 知识点2电磁铁的磁性 为永久磁体。 1.影响电磁铁磁性强弱的因素 2.在探究影响电磁铁磁 (1)线圈匝数：在电流一定时，线圈匝数越③ ,磁性 性强弱因素的实验中，应用了 越强。 控制变量法和转换法。磁性 (2)电流大小：在线圈匝数一定时，通过的电流越④ 的强弱是通过吸引大头针或 磁性越强。 小铁钉数目的多少来反映的。 2.电磁铁的优点和应用 电磁铁的磁性有无可通过电流的通断来控制，磁性的强弱 课堂笔记 可由电流大小、线圈匝数的多少来调节，电磁铁磁极的极性可以 通过改变电流的方向来改变。这些性质使得电磁铁成为生产、 生活和科学技术中应用最广泛的装置之一，从电动玩具汽车到 三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁应有尽有。电磁铁还可 用于产生强磁场，广泛应用于现代技术中。 ◆归类探究心 铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材料的 磁性不能保留下来。 考点1电磁铁的构造和工作原理 考点2影响电磁铁磁性强弱的因素 【例1】下列关于电磁铁的说法，正确的是 【例2】在“探究影响电磁铁 磁性强弱的因素”实验中，小明 A.电磁铁是利用电流的磁效应来工作的 制成简易电磁铁甲、乙，并设计 B.电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替 大头针 了右图所示的电路。 C.电磁铁能永久性地保持磁性 (1)实验中是通过观察 D.电磁铁中的铁芯可以用钢棒代替 来判定电磁铁磁性强弱 【点拨】电磁铁是利用电流的磁效应制成 的，这种研究方法是 的，电流的通断可以控制磁性的有无。电磁铁 (2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁 有电流通过时有磁性，无电流通过时无磁性。 铁甲、乙吸引大头针的数目 (选 下册第二十章 填“增加”或“减少”)，说明当线圈的匝数一定 时，电流越 电磁铁磁性越强。 (3)图中采用串联接法的目的是保证通过 两个电磁铁的 相同，根据图示的 A.指南针 B.电铃 情形可知， (选填“甲”或“乙”)的磁 性强，由此我们可以得出的结论是 (4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因 C.磁悬浮列车 D.电磁起重机 是同名磁极相互 5.小明在课外活动实验中，用导线在铁钉上绕 【点拨】(1)(2)采用转换法，通过观察电磁 成一个线圈，制成一个电磁铁。实验中，他 铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的 希望获得更强的磁性，于是设计了下列几种 强弱；电磁铁磁性的强弱和线圈的匝数、电流大 方案。其中能实现目的的是 () 小有关。(3)根据电磁铁吸引大头针数目的多 A.增加电池的节数 少来判断电磁铁磁性的强弱；分析图中的相同 B.减少线圈的匝数 点和不同点进行解答。(4)由于同名磁极互相 C.将电源的正、负极对调 排斥，电磁铁吸引的大头针下端是分散的。 D.拔出线圈中的铁钉 基础达标心 6.(2025山东)小明在户外实践中，利用随身所 一、填空题 带物品制作了简易指南针。他首先利用电 1.小陈同学用电池作电源，把漆包铜线缠绕在 池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后 铁棒上制成电磁吸钉器，通电后铁棒和铜线 将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两 组成 ,可以把地上的铁钉吸 者靠近，静止时的位置关系如下图所示。下 上来，断电时电磁吸钉器的 消 列说法正确的是 失，所吸附的铁钉脱落。该装置利用的是电 流的 和通电螺线管中插入 铁芯后磁性大大增强的原理。 C 2.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验 A.铁钉的钉尖是S极 中，采用的主要研究方法是 B.缝衣针的针尖是N极 法和转换法。实验表明，通过电磁铁的电 C.地磁场北极在地理北极附近 流越大，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性就 D.移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖指南 越 。。。。。。4 3.如右图所示，闭合开关S后， 能力提速 电磁铁的右侧为 一、填空题 极，滑动变阻器的滑片P 1.如下图，闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引 向左移动时，电磁铁的磁性变 ,带动小球敲击铃碗发声， 二、选择题 但同时螺钉与弹簧片分离，电路 4.下面四幅图中，没有利用电磁铁工作的是 ,电磁铁失去磁性，弹簧片复位又将电路 接通。如此反复，铃碗持续发声。 物理九年级RJ版 度板等组成，在指针下方固定着物体A。通 电源 过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁 弹簧片 电磁 铁磁性的强弱。当用导线α与接线柱2相 螺钉 连时，闭合开关后，指针B发生偏转。 铃酚 左 2.(2025赣州章贡区期末)小聪应用所学知识 自制了下图所示的电流表。将接线柱1、3 (选填“串联”或“并联”)在被测 电路中，通过观察指针偏转角度的大小来判 (1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。 断电流大小。若电流从3接线柱流入，电磁 (2)指针下方的物体A应由材料 铁A的右端为 (选填“N”或“S”) (填字母)制成。 极。若改接1、2接线柱，该电流表灵敏度 A.铜 B.铁 C.塑料 D.铝 (选填“变高”“变低”或“不变”)。 (3)①将滑动变阻器的滑片P向 指针C% (选填“左”或“右”)移动的过程中，指针B偏 转的角度将增大。 旋转固定点0 电磁铁A ☐物体B ②将导线a由与接线柱2相连改为与接线 柱1相连，闭合开关后，调节滑动变阻器滑 片P的位置，使电路中的电流保持不变，可 发现指针B偏转的角度会 二、选择题 ③断开开关，电磁铁 (选填“有” 3.如下图所示，GMR是巨磁电阻，开关S1和 或“无”)磁性。 S2同时闭合，当滑片向右移动时，指示灯变 …◆ 思维拓展 暗。下列判断正确的是 ( 在科技晚会上，小明给大家展示了一个“听 电磁铁 GMR 话”的小瓶子，通过调节滑片，就可以让小瓶 指示灯 子上浮、下沉或悬停在水中，它的原理如下图 所示（条形磁体固定在活塞上），闭合开关后， A.开关S,闭合时，电磁铁右端为N极 移动滑动变阻器的滑片P,使小瓶子悬停在 B.巨磁电阻的阻值随电磁铁磁性的增强而 图示位置。对此，以下分析正确的是() 减小 LE22222L22222222222222∠ C.开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动 电磁铁 活塞 时，GMR的电阻变小 小瓶子 D.开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动 A.电磁铁的右端为S极 时，指示灯实际功率变小 B.若将滑片P向右移，小瓶子将会上浮 三、实验与探究题 C.小瓶子下沉时，小瓶子中的空气密度变小 4.下图所示的是小明探究“影响电磁铁磁性强 D.小瓶子上浮时，小瓶子的瓶口处受到水的 弱因素”的装置图，它由电源、滑动变阻器、 压强保持不变 开关、电流表、带铁芯的螺线管和指针式刻 下册第二十章磁体外部的磁场相似。(2)在通电螺线管外部，磁感 器的滑片P应向左滑动。②当导线a由与接线柱2 线是从北极出发，最后回到南极，只有图B所示的小 相连改为与接线柱1相连时，电磁铁线圈的匝数增多， 磁针N极的指向一致，左侧小磁针N极都指向外侧， 电磁铁磁性增强，所以闭合开关后可发现指针B偏转 右侧小磁针N极都指向内侧，其他三个图示中小磁针 的角度会增大。③断开开关，电磁铁无磁性。 N极的指向均有不同方向之处。(3)小明的实验方案 思维拓展 中，无法通过铁屑的分布判断通电螺线管外部磁场的 B【解析】由图可知，该电路为串联电路，电流从螺线 方向。(4)小磁针能显示出各点的磁场方向，因此改 管的右侧流入，根据安培定则可知，电磁铁的右端是N 进建议是增加小磁针，把小磁针放到螺线管四周不同 极，故A错误。若将滑动变阻器滑片P向右移，滑动 位置，螺线管通电后，小磁针N极所指的方向就是该 U 点的磁场方向。 变阻器接人电路的阻值变大，由I=可知，电路中的 第3节电磁铁电磁继电器 电流变小，电磁铁的磁性减弱，电磁铁与条形磁体的 排斥作用将变小，活塞向左运动，大瓶内空气压强变 第1课时电磁铁 小，小瓶子中的水会挤出来，小瓶子重力变小，重力小 知识清单 于浮力，小瓶子将上浮，故B正确。当小瓶子中的水 ①铁芯②磁③多④大 增加时，小瓶子会下沉，此时小瓶子中的空气的体积 归类探究 1.A 会变小，质量不变，由=号可知，小瓶子中的空气密 2.(1)电磁铁吸引大头针数目的多少转换法(2)增加 度变大，故C错误。小瓶子上浮时，小瓶子在水中的 大(3)电流甲电流一定时，线圈匝数越多，电 深度h变小，根据p=P本gh可知，小瓶子的瓶口处受 磁铁磁性越强(4)排斥 到水的压强变小，故D错误。 基础达标 第2课时电磁继电器 1.电磁铁磁性磁效应2.控制变量强 知识清单 3.S(南)强4.A5.A6.D ①电磁铁 ②开关 能力提速 归类探究 1.弹簧片断开2.串联N变低 C 3.B【解析】开关S闭合，根据电流的流向和安培定则 基础达标 可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误。 1.磁性下下面2.不亮亮3.A4.B 开关S和S同时闭合，当滑片向右移动时，滑动变阻 能力提速 器连入电路中的电阻变大，电路中总电阻变大，左侧 1.强2 电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，指示灯变暗， 2.BD【解析】电磁铁中的电流从下端流人，上端流出， 说明右侧电路中电流变小，可知GMR的电阻变大：开 根据安培定则可知电磁铁上端为S极，故A错误。由 关S,和S同时闭合，滑片向左移动，滑动变阻器连入 图可知，R、R,、电磁铁、电流表串联在电路中，水位较 电路中的电阻变小，左侧电路中的电流变大，电磁铁 低时，滑片P向下移动，R,接入电路的阻值变大，根 的磁性增强，由题意可知GMR的电阻变小，右侧电路 据串联电路电阻的规律可知电路中总电阻变大，根据 中的电流变大，指示灯变亮，实际功率变大，故B正 确，C、D错误。 1一景可知，当电源电压一定时，电路中电流变小，电 4.(1)如下图所示(2)B(3)①左②增大③无 磁铁磁性变弱，故B正确。若减小R,的阻值，衔铁被 U 吸下时的电流不变，根据I一京可知，当电源电压一定 左 时，控制电路的电阻不变，根据串联电路电阻的规律 可知，R2的阻值变大，由此可知警戒水位变低，故C错 U 误。电流表示数变大，根据1=尺可知，当电源电压一 【解析】(1)滑动变阻器应串联在电路中，且按“一上一 定时，控制电路的电阻变小，根据串联电路电阻的规 下”的接线原则连接，电流从电流表的正接线柱流人， 律可知，R,的阻值变小，滑片P向上移动，由此可知 负接线柱流出。(2)电磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质 水位变高，故D正确。 的特性，电磁铁吸引物体A使指针改变偏转角度，所 思维拓展 以物体A应由铁质材料制成，故选B。(3)①指针B C【解析】由图甲可知，工作电路中，当动触点与下方 偏转的角度变大，说明电磁铁对物体A的吸引力增 静触点接通时，电路中R,与R,串联，电路的总电阻最 大，即电磁铁的磁性增强。由此可知，电路中电流变 U 大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，所以滑动变阻 大，由P=U1=尺可知，此时工作电路的功率最小，处 下册参考答案