第二十章《电与磁》第3节《电磁铁 电磁继电器》讲义 ---2025-2026学年人教版物理九年级

第 3 节 电磁铁 电磁继电器

 

目录​

【学习目标】​

【重点难点】​

【思维导图】​

【知识梳理】​

知识点 1：电磁铁的构造与工作原理​

知识点 2：电磁铁磁性强弱的影响因素​

知识点 3：电磁继电器的结构与工作原理​

知识点 4：电磁铁与电磁继电器的实际应用​

【方法技巧】​

方法技巧 1：电磁铁磁性强弱的探究实验设计技巧​

方法技巧 2：电磁继电器工作电路的分析步骤​

【巩固训练】​

【学习目标】​

分类​	具体要求​
核心概念​	1. 掌握电磁铁的构造、工作原理及核心特点； 2. 理解电磁继电器的结构组成，明确其 “低压控高压” 的工作逻辑； 3. 熟记电磁铁磁性强弱的影响因素，知道电磁继电器的实际应用场景。​
能力素养​	1. 能区分电磁铁与永磁体的差异，解释电磁铁 “可控性” 的本质； 2. 能分析电磁继电器的控制电路与工作电路，梳理 “电生磁→磁控电” 的逻辑链； 3. 能结合实例判断电磁铁磁性强弱的变化，解决电磁继电器的实际应用问题； 4. 能设计简单实验探究电磁铁磁性强弱的影响因素，运用控制变量法分析实验数据。​

【重点难点】​

重点：​

1.电磁铁的构造（线圈 + 铁芯）、工作原理（电流的磁效应）及特点（磁性可控、磁极可改、强弱可调）；​

2.电磁继电器的结构（控制电路、工作电路、衔铁、触点）与工作过程；​

3.电磁铁磁性强弱的影响因素（电流大小、线圈匝数、有无铁芯）。​

难点：​

1.理解电磁继电器中 “控制电路” 与 “工作电路” 的隔离与联动关系；​

2.运用控制变量法探究电磁铁磁性强弱的影响因素，并进行实验设计与分析；​

3.结合实际场景（如电磁继电器控制电动机、电铃），解释电磁铁的应用逻辑。​

【思维导图】​

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【知识梳理】​

知识点 1：电磁铁的构造与工作原理​

1.构造：由线圈和铁芯组成（铁芯通常选用软铁，因其磁化后磁性易消失，断电后电磁铁无残留磁性；硬磁体磁化后磁性不易消失，无法实现 “断电无磁”，故不适用）。​

2.工作原理：利用电流的磁效应（电生磁）。通电时，线圈产生磁场，铁芯被磁化，磁场显著增强；断电时，电流消失，线圈磁场消失，铁芯磁性也随之消失，电磁铁恢复无磁状态。​

3.核心特点：​

磁性可控制：通电有磁、断电无磁（通过开关直接控制）；​

磁极可改变：仅改变线圈中的电流方向，即可反转磁极（与通电螺线管一致）；​

磁性强弱可调节：通过改变电流大小或线圈匝数，灵活调节磁性强弱（插入铁芯可显著增强磁性）。​

典例 1 关于电磁铁的构造和原理，下列说法正确的是（　　）​

A．电磁铁的铁芯可以用铜芯代替​

B．电磁铁的磁性强弱与电流方向有关​

C．电磁铁断电后仍有磁性​

D．电磁铁的核心部件是线圈和铁芯​

【答案】D​

【详解】A．铜芯不能被磁化，无法增强磁场，不能代替铁芯，故 A 错误；B．电流方向影响磁极方向，不影响磁性强弱，故 B 错误；C．电磁铁的铁芯是软铁，断电后磁性立即消失，故 C 错误；D．电磁铁由线圈和铁芯组成，核心部件为两者，故 D 正确。故选 D。​

变式 1 电磁铁与永磁体相比，最突出的优势是______（写出一点即可）；若要改变电磁铁的磁极，可采取的方法是______。​

【答案】磁性可控制（或 “磁极可改变”“磁性强弱可调节”）；改变电流方向​

【详解】电磁铁的核心优势是 “可控性”，区别于永磁体磁性固定的特点；磁极方向由电流方向决定，改变电流方向即可反转磁极。​

知识点 2：电磁铁磁性强弱的影响因素​

1.影响因素及规律（控制变量法）：​

因素 1：电流大小（线圈匝数、有无铁芯不变）→ 电流越大，磁性越强（如串联滑动变阻器，滑片移动改变电流，吸引铁钉数量变化）；​

因素 2：线圈匝数（电流大小、有无铁芯不变）→ 匝数越多，磁性越强（如相同电流下，50 匝线圈比 30 匝线圈吸引铁钉更多）；​

因素 3：有无铁芯（电流大小、线圈匝数不变）→ 插入铁芯后，磁性显著增强（铁芯被磁化，与线圈磁场叠加，磁性远超无铁芯时）。​

2.实际应用：电磁铁起重机通过调节电流大小控制磁性强弱，实现 “吸起轻重不同的钢铁材料”；电铃通过固定匝数和电流，保证稳定的磁性吸合衔铁。​

典例 2 某同学探究 “电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”，下列实验设计正确的是（　　）​

A．用同一线圈，改变电流大小​

B．用不同匝数的线圈，保持电流大小相同​

C．用不同匝数的线圈，改变电流大小​

D．用同一线圈，保持电流大小相同​

【答案】B​

【详解】探究磁性强弱与线圈匝数的关系，需控制电流大小、有无铁芯不变，仅改变匝数，符合控制变量法要求。故选 B。​

变式 2 某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性，为了让铁钉吸引大头针的数目增多，以下措施中可

行的______
 

A．将滑片向左端滑动               

B．将滑片向右端滑动