16.3 电磁铁-【学海风暴】2025-2026学年九年级下册物理同步备课（沪粤版·新教材）

16.3 电磁铁 -● 巴课前预习导航 三、电磁铁的应用 一、电磁铁 1.磁浮列车利用电磁铁之间的相互作用， 1.电磁铁：内部插有铁芯的螺线管叫做电 使列车悬浮在轨道上行驶，从而减少了列车运 磁铁，它可以是条形的，也可以是蹄形的，如下 行的阻力，极大地提高了列车的运行速度。 2.电磁起重机中有一个巨大的电磁铁，通 列图片所示： 电后，电磁铁产生很强的磁性，能吸起钢材或 铁矿石。此外，电铃、电话等也用到了电磁铁。 已重点实验讲解 --0 条形电磁铁 蹄形电磁铁 【实验名称】探究影响电磁铁磁性强弱的 2.电磁铁的结构：电磁铁主要是由铁芯和 因素。 线圈组成的。 【提出问题】电磁铁磁性强弱与哪些因素 3.电磁铁的原理：电磁铁是利用电流的磁 有关？ 效应和通电螺线管内插入铁芯后磁性大大增 【猜想与假设】电磁铁磁性强弱可能与线 强的原理工作的。 圈的匝数有关，也可能与通过电磁铁的电流 4.电磁铁的特点：(1)电磁铁通电时有磁 有关。 性，断电时没有磁性，磁性的有无可由电流的 【设计实验与制订计划】 通断来控制。(2)电磁铁的南北极可通过改变 1.研究方法：控制变量法和转换法。 电流的方向来改变。 2.实验器材：匝数分别为50匝和100匝的 名师点晴 两个电磁铁、电源、开关、电流表、滑动变阻器、 电磁铁的铁芯用软铁制成，而不用钢来 大头针等。 做。这是因为软铁是软磁材料，当电磁铁通 【进行实验与收集证据】 电时，软铁被磁化而获得磁性，变成磁体；断 1.实验过程 电时，软铁的磁性立即消失，使得电磁铁通 (1)如图甲，连好电路，闭合开关，调节滑 电时有磁性，断电时没有磁性。若用硬磁材 动变阻器，改变电路中的电流，比较在电流较 料钢制作电磁铁的铁芯，电磁铁通电时钢被 大和较小的两种情况下，电磁铁所吸引大头针 磁化而获得磁性，断电时钢的磁性长期保 的数目。 持，电磁铁的磁性不能立即消失。 二、电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关 1.通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性 就越强。 之 2.当电流一定时，电磁铁线圆的匝数越 (2)如图乙，将两个匝数不同的电磁铁串 多，它的磁性就越强。 联接人电路，闭合开关，移动滑片到适当位置， 下册第十六章 13 比较它们所吸引的大头针数目。 减弱，与地球仪之间的排斥力减小。 2.实验表格 参考答案0【例C 线圈匝数n/匝电流表示数/A 吸引的大头针数目 课内基础闯关 50 0.5 考点① 电磁铁 50 1.0 1.通电螺线管中插入铁芯后，磁性大大增强， 100 0.5 其原因是 ( ) 100 1.0 A.插入铁芯相当于增加了线圈的匝数 【实验结论】当电磁铁线圈匝数一定时，通 B.铁芯原来的磁性使通电螺线管的磁性 过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强； 增强 当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁 C.铁芯磁化后的磁场与电流的磁场叠加，磁 铁的磁性就越强。 性增强 已经典例题剖析 D.铁芯磁化后的磁场与电流的磁场互相 【例】图甲所示的是磁悬浮地球仪，在地球 抵消 仪中装入条形磁铁，通电后，底座中的电磁铁 考点② 电磁铁的磁性强弱与哪些因素 就可使其悬浮在空中，其工作原理如图乙所 有关 示。下列判断正确的是 ( 2.林红同学将小磁针置于电磁铁的左侧附近， 地 如图所示，闭合开关S,小磁针转动，小磁针 的 极靠近电磁铁的左端。当 向右移动变阻器的滑片P时，电磁铁的磁性 电源 将 (选填“增强”或“减弱”)。 A.电磁铁的上端为N极 B.磁悬浮地球仪的工作原理是异名磁极 相互吸引 C.电源的左端为正极 第2题图 第3题图 D.滑片P向左移动，可增加地球仪悬浮 3.如图所示，闭合开关S,条形磁体静止后，将 的高度 滑动变阻器的滑片P从左往右滑动的过程 【解题点拨】在地球仪中装入条形磁铁，通 中，弹簧将 (选填“伸长”或“缩 电后，底座中的电磁铁就可使其悬浮在空中， 短”)，电磁铁的下侧为 (选填“N” 利用的是同名磁极相互排斥的原理；根据图乙 或“S”)极，小磁针N极向 (选填 可知，地球仪的下端为S极，则电磁铁的上端 “上”或“下”)偏转。 为S极，下端为N极；根据右手螺旋定则可知， 4.(2025抚州金溪月考)如下图所示，电源电压 电流从电磁铁的上端流入，从下端流出；滑片 不变，开关S闭合时，电磁铁能吸起许多大 P向左移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻 头针。下列关于电磁铁的说法，正确的是 变大，通过电磁铁的电流变小，电磁铁的磁性 九年级物理HY版 A.电磁铁的上端是N极 小的螺线管，B中电流方向如图乙所示，螺 B.电磁铁磁性的强弱可以 线管B与电磁铁A之间相互 通过吸起的大头针数目 (选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在 来判断 铁轨上方，B上端为 (选填“N”或 C.若滑片P向左移动，电磁铁吸起的大头针 “S”)极。 数目会减少 D.若仅将电路中的电源正、负极对调，电磁 悬浮 车身 间隙 电磁铁 铁将能吸起更多的大头针 轨道 10 mm 线圈 考点③电磁铁的应用 车身 轨道 线圈 5.下列没有利用电磁铁工作的是 A.指南针 B.电铃 二、选择题 C.磁悬浮列车 D.电磁起重机 4.“门禁”是通过开关控制门锁工作的，小科研 已课外拓展提高 究后知道，门上的电磁锁由电磁铁A和金属 块B构成（如图甲所示），其工作原理如图乙 一、填空题 所示。电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被 1.方方按如图所示的电路进行实验。闭合开 锁住无法推开；电磁铁断电时，A、B互不吸 关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时，N 引，门可以被推开。下列说法正确的是 极指向 (选填“上方”或“下 ( 方”)。向左移动滑动变阻器的滑片至某一 位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电 电磁铁A 螺线管周围的磁场强弱与 有关。 金属块B 甲 乙 A A.图甲中电磁铁的工作原理是电流的磁 效应 硬币 AB 第1题图 第2题图 B.图乙中开关闭合后，电磁铁A的右端为 2.如图所示的电路中，开关S接α后，电磁铁 S极 左端为 极，小磁针静止时，A C.对“门禁”的工作原理进行分析，能判断B 端是 极；将开关S由a转接 有磁性 到b,调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数 D.将金属块B靠近小磁针，小磁针一定不 不变，则电磁铁的磁性 (选填 会发生偏转 “增强”“减弱”或“不变”)。 5.教材素材下图所示的是直流电铃的原理图。 3.图甲所示的为上海的磁悬浮列车示意图，图 开关断开时，弹性片的一端与螺钉接触；开关 乙是其实现悬浮的原理图，A是轨道线圈 闭合时，电磁铁吸引衔铁，小锤敲击铃碗发 (线圈绕法没有体现)，安装在铁轨上；B是 声，同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁 安装在车身上（紧靠铁轨下方）的电阻非常 失去磁性，弹性片与螺钉接触，电路再次接 下册第十六章 15 通，如此往复。下列说法正确的是 三、实验与探究题 A.电路接通时，电磁铁右 螺钉 8.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明 小锤 侧上端为N极 弹性片衔铁 以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多 B.电路接通时，电磁铁周 的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器 铃碗 围产生磁感线 材，进行下列图片所示的简易实验。 C.若更换电压较小的电源，电铃可能无法正 常工作 D.若对调电源的正、负极，电铃可能无法正 常工作 (1)图中滑动变阻器的作用是 6.下图所示的是小陌在科技创新大赛中设计 的电磁锁原理图。开关S是指纹识别开关， (2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁， 指纹识别成功就可打开门锁。下列说法错 并巧妙地通过 误的是 ( 来显示电磁铁磁性的强弱。这种方 复位弹簧 法在物理学的研究中经常用到，叫做 指 灯 N■S (3)比较图甲和图乙，可以得出结论：电磁铁 锁栓锁扣 线圈匝数一定时， 越大，电磁 A.通电后电磁铁a端为N极 铁的磁性越强。 B.若电磁铁对条形磁体的作用力过小，可以 (4)如图丙，他把电磁铁串联接入电路的目 增加线圈匝数 的是使通过两个电磁铁的 相 C.打开门锁时，条形磁体在滑动过程中受到 等。通过图丙可以得出结论：电流一定时， 向左的摩擦力 线圈匝数 (选填“越多”或“越 D.滑片P向左移动的过程中电磁铁的磁性 少”)，电磁铁的磁性越强。 增强 核心素养提升 7.(多选)下图是探究巨磁电阻特性的示意图， 科学思维如右图所示，A是一 其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场 根由锰铜丝制成的软质弹簧，中 的增强而急剧减小。闭合开关S、S2,下列 间插有一根铁芯，弹簧可以在铁 说法正确的是 ( 匪B 芯上自由滑动，B是水银槽，槽内盛有水银， GMR 电磁铁 指示灯☒ A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端 52 恰好与水银表面接触。开关S闭合后发生 A.电磁铁的右端为N极 的现象是 ( B.当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性减弱 A.弹簧伸长，灯持续发光 C.当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增 B.弹簧缩短，灯熄灭 大 C.弹簧上下振动，灯忽亮忽灭 D.当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 D.弹簧静止不动，灯持续发光 16 九年级物理HY版A、B为同名磁极，都是S极，C、D为异名磁极，已知 方向与图甲中的相反，产生的磁场方向也相反，所以 C为N极，则D为S极。 小磁针的N极将向纸外偏转；由于地磁场的作用，自 巴课外拓展提高 由转动的小磁针静止时会指向南北方向，所以为了避 1.磁效应正改变 免地磁场对实验的影响，导线应沿南北方向放置。 2.N(北)N(北)负【解析】磁感线从磁体的N极出 发，回到S极，所以由图可知，通电螺线管的左端为N 阶段训练（一） 极，右端为S极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针 1.南(S)地磁场2.北负 的左端为、极。根据右手螺旋定则可知，电流从通电螺 3.条形北 线管的右端流入，从左端流出，所以A为电源的负极。 4.(1)相互排斥(2)钢针没有磁性【解析】(1)磁极间 3.S(南)正【解析】地磁场的S极在地理的北极附 的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互 近，地磁场的N极在地理南极附近，根据磁极间的相 吸引。将钢针a端靠近小磁针的N极，若相互排斥， 互作用规律可知，指南针的S极指向地磁场的N极 则钢针一定具有磁性，且a端为N极。(2)若相互吸 (地理南极附近)，指南针的N极指向地磁场的S极 引，则钢针可能有磁性也可能没有磁性；再将钢针α (地理北极附近)，所以指南针的上端是S极；根据异 端靠近小磁针的S极，若相互吸引，则钢针没有磁性； 名磁极相互吸引可知，通电螺线管的上端为N极，下 若相互排斥，则钢针有磁性，且a端为S极。 端为S极，再根据右手螺旋定则可判断出，通电螺线 5.D6.D7.D 管中的电流从下端流入，从上端流出，所以电源的下 8.C【解析】闭合开关前，小磁针受到地磁场的作用，具 部为正极。 有指南北的性质，以小磁针的S极指向地理的南 4.B 极，故A错误。闭合开关，通电螺线管周围产生磁场， 5.B【解析】如果条形磁铁被吸引，则螺线管的右端为 物理学中对磁场方向的规定是小磁针在磁场中静止 N极，根据右手螺旋定则可判断a端接正极，b端接负 时，N极的指向为该点的磁场方向，故B错误。改变 极，A错误。如果条形磁铁被排斥，则螺线管的右端 螺线管中的电流方向，则电流从螺线管左端流入，从 为S极，根据右手螺旋定则可判断α端接负极，b端接 螺线管右端流出，由右手螺旋定则可以判断，螺线管 正极，B正确。如果软铁棒被吸引，那么螺线管有磁 右端为N极，由于同名磁极相互排斥，因此小磁针N 性，但不能判断出其磁极的极性，因为螺线管的两个 极所指方向水平向右，故C正确。由于磁体周围的磁 磁极都会吸引软铁棒，C、D错误。 6.C【解析】根据右手螺旋定则可判断出螺线管甲的右 场看不见，摸不着，但却是真实存在的，因此没有小磁 端为N极，由于螺线管甲、乙通电后相互排斥，根据同 针，通电螺线管周围的磁场仍然存在，故D错误。 名磁极互相排斥可知，螺线管乙的左端为N极；由右 9.AD【解析】通过铁屑的分布可知通电螺线管外部的 手螺旋定则可判断出电源的右端为正极，左端为 磁场与条形磁体周围的磁场相似，A正确。将小磁针 负极。 靠近通电螺线管，小磁针的N极所指的方向即为该点 7.A【解析】根据右手螺旋定则，用右手握住磁体，使拇 的磁场方向，B错误。铁屑被磁化后的南北极未知，故 指指向磁体的N极，其余四指环绕的方向就是电流的 根据铁屑的排列方式，不能判断出磁体的哪一端是N 方向。由此可知，A符合题意。 极，C错误。镍可以被磁化，故可用金属镍屑代替铁 8.AC【解析】根据右手螺旋定则可判断出通电螺线管 屑进行实验，探究磁体周围的磁场情况，D正确。 的左端为N极，右端为S极，B错误。根据磁极间的 10.(1)会磁场(2)条形不是(3)电流方向 右 相互作用规律可知，小磁针的a端为S极，b端为N 手螺旋定则(4)北(N)南(S) 极，C正确。根据通电螺线管和磁体A的磁极附近的 16.3电磁铁 磁感线分布可知，磁体A的右端与通电螺线管的左端 为同名磁极，同名磁极互相排斥，A正确，D错误。 ©课内基础闯关 9.(1)A(2)轻敲玻璃板(3)小磁针(4)调换电源的 1.C 正、负极，观察小磁针的指向是否发生变化 2.S(南)减弱 心核心素养提升 3.伸长S下 【解析】开关闭合，根据右手螺旋定则 电流周围存在磁场电荷的定向移动会形成电流 可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极，根据磁极间 纸外南北【解析】当导线中有电流通过时，小磁针 的相互作用规律可知，电磁铁的上端与条形磁铁的下 会发生偏转，说明电流周围存在磁场；当电子沿水平 端相互吸引：滑动变阻器的滑片从左往右滑动的过程 方向平行地飞过小磁针上方时，由于电子发生定向移 中，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路中的电流 动而形成电流，而电流周围存在磁场，因此小磁针会 变大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大， 发生偏转；由图甲可知，当电流方向向右时，小磁针向 所以弹簧会伸长；由磁极间的相互作用规律可知，小 纸内偏转，图乙中电子（带负电）向右做定向移动，由 磁针N极向下偏转。 于电流方向与电子移动方向相反，因此图乙中的电流 4.B5.A 、2 九年级物理HY版 ○课外拓展提高 流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁被拉起，动触点与上 1.下方电流的大小2.南(S)南(S)减弱 方静触点接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭的目 3.吸引S4.A 的，给路灯供电的电源应接在a、b两端，故B错误。 5.C【解析】由图可知，电铃的主要部件是电磁铁，电磁 路灯工作时将电能转化为光能、内能，不是全部转化 铁通电后具有磁性，利用的是电流的磁效应，通电后 为光能，故C错误。控制电路的电源电压减小后，在 根据右手螺旋定则可知，电磁铁右侧上端为S极，故 其他条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流 A错误。电路接通时，电磁铁周围产生磁场，而磁感 变小，电磁铁的磁性变弱，傍晚时路灯比原来早亮，故 线并非真实存在，故B错误。若更换电压较小的电 D正确。 源，电路中电流减小，电磁铁的磁性减弱，电铃可能无 ⊙课外拓展提高 法正常工作，故C正确。若对调电源正、负极，通过电 1.NL2 磁铁的电流方向发生了变化，电磁铁的磁极发生变 2.减小增强b【解析】当空气中尘埃量达到一定值 化，但磁性强弱不变，电铃可以正常工作，故D错误。 时，电路中的电流增大，根据欧姆定律可知，光敏电阻 6.C【解析】根据右手螺旋定则，通电后电磁铁的a端 的阻值应减小。电路中的电流增大，电磁铁的磁性增 为极，故A正确。电磁铁磁性强弱跟电流大小、线 强，吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自 圈匝数、有无铁芯有关，增加线圈匝数可使电磁铁对 动除尘模式，所以b是除尘器，a是指示灯。 条形磁体的作用力变大；若滑片P向左移动，滑动变 3.D【解析】煤油是绝缘体，若该装置使用的是煤油温 阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁 度计，当液柱上升到26℃位置时，电磁铁所在的电路 铁的磁性增强，故B、D正确。打开门锁时，由异名磁 不能接通，故不能使用煤油温度计，应使用水银温度 极相互吸引可知，条形磁体会受到向左的磁力作用而 计，A错误。控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔 向左滑动，所以条形磁体在滑动过程中受到向右的摩 铁，加热电路断开，小型电热器不工作；当温度低于 擦力，故C错误。 26℃时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧 7.BD【解析】利用右手螺旋定则可判断出电磁铁的左 拉起，加热电路接通，小型电热器工作。所以该装置 端为N极，右端为S极，A错误。当滑片向右滑动时， 能使鱼缸中的水温大致保持在26℃，B错误。电流从 滑动变阻器连人电路中的电阻变大，通过电磁铁的电 电磁铁的下方流入、上方流出，由安培定则可知，电磁 流变小，电磁铁的磁性减弱，B正确。当滑片向左滑动 铁的上端为S极，C错误。当温度未达到设定温度时， 时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，通过电磁铁 电磁铁不具有磁性，衔铁被弹簧拉起，小型电热器B 的电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值变 接入电路，一直工作，D正确。 小，通过指示灯的电流变大，指示灯变亮，C错误，D 4.B【解析】电磁继电器的主要部分是电磁铁，电磁铁 正确。 的磁性强弱跟电流大小、线圈的匝数多少有关，要想 在天亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性。可采取的 8.(1)改变电路中电流的大小(2)电磁铁吸引大头针 的多少转换法(3)电流(4)电流越多 方法是增大电流、增加线圈的匝数。减少线圈的匝数 心核心素养提升 会减弱电磁铁的磁性，故A不符合题意。增大控制电 路中的电源电压，电路中的电流变大，磁性增强，故B C【解析】开关闭合后，电路接通，灯泡发光，由于电 符合题意。串联一个定值电阻，电路的总电阻变大，电 流的磁效应，弹簧即螺线管每相邻的两匝线圈都有南 源电压不变，根据欧姆定律可知电流减小，磁性减弱， 北极，且N极对S极，此时两磁极会相互吸引，使弹簧 故C不符合题意。滑动变阻器的滑片向左移动，滑动 收缩而变短，下端与水银面脱离，电路断路，灯泡熄 灭，螺线管的磁性消失后又恢复原长，电路又接通，如 变阻器接入电路的阻值变大，而电源电压不变，根据欧 此循环反复，使弹簧上下振动，灯泡忽亮忽灭。 姆定律可知电流减小，磁性减弱，故D不符合题意。 5.C【解析】当湿度为60%时，电路中的电流为 16.4电磁继电器与自动控制 0.04A,小于电磁铁吸合所需的最小电流0.05A,电 磁铁无法吸合衔铁，水泵不会停止工作，A错误。控 ®课内基础闯关 制电路的电流不变时，根据欧姆定律可知，控制电路 1.开关B、C2.N(北)接通 的总电阻不变，若R,的阻值增大为200Ω，则湿度传 3.减弱变慢【解析】所有人离开电梯后，压力减小， 感器R,的阻值要变小，由表中数据可知，水泵启动时 则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减 的最大湿度值会增大，B错误。当湿度为80%时，由 小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触， 表中数据可知，湿度传感器的电阻R,=1002,则控制 此时电动机与电阻R,串联，通过电动机的电流减小， U2 (12V)2 电动机的转速变慢。 电路的总功率P三R。R十R,100十100。 4.D【解析】电流从电磁铁的上端流入，根据右手螺旋 0.72W,C正确。若控制电路的电源电压升高到 定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误。晚上光 照强度减小，光敏电阻的阻值增大，控制电路中的电 24V,则电路中的总电阻R。=气=。05A=4800, 下册参考答案