第三节 电磁铁（导学案）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

该初中物理导学案聚焦“电磁铁”核心内容，涵盖电磁铁的构造、工作原理、磁性强弱影响因素及应用，延伸至电磁继电器的概念、原理与作用。通过“按钮控制强电流是否安全”等问题链导入，以自主预习填空、实验步骤指引、例题解析为支架，衔接通电螺线管与电磁铁知识，构建完整学习脉络。 资料突出科学探究与实践，设计制作简易电磁起重机、探究磁性强弱实验（含控制变量法、数据表格），结合电磁起重机、洗衣机阀门等生活应用，渗透科学思维与态度。课堂练习融入2025年各地中考真题，注重模型建构与问题解决，助力学生形成物理观念，提升科学探究能力与学科素养。

第3节 电磁铁（导学案） 【学习目标】 1. 了解电磁铁构造，知道电磁铁的工作原理；理解影响电磁铁磁性强弱的因素，知道电磁铁的优点及应用。 2. 通过分析电磁铁的工作过程，培养逻辑推理能力；从电磁铁模型体会物理建模思想。 3. 经历制作简易电磁起重机的过程，提高动手操作能力；探究影响电磁铁磁性强弱的因素，增强观察与分析能力。 【学习重点】 通过实验观察，掌握电磁铁的构造和工作原理，了解电磁铁的应用。 【学习难点】 理解影响电磁铁磁性强弱的因素；理解电磁继电器的工作原理及其在电路中的作用。 【自主预习】 阅读课本P48--52内容，并解答以下问题： 1. 电磁铁就是内部插入铁芯的通电螺线管。电磁铁的工作原理：利用了电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。 2. 电磁铁磁性的强弱：线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 3. 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 【探究新知】 【学习任务一】电磁铁 1.电磁铁概念： 在通电螺线管中插入软铁棒，当有电流通过时，它会有磁性。我们把这种磁体叫作电磁铁。 2.电磁铁原理： （1）电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。 （2）在螺线管的内部插入铁芯通电后，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。 3.电磁铁的应用： 电磁起重机、电话、电铃、电磁选矿机里都用到电磁铁；另外，在电动机、发电机和全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。 4.影响通电螺线管磁性强弱的因素： （1）实验器材：电源、绕有不同线圈匝数的两个电磁铁、电流表、开关、滑动变阻器、曲别针及导线。 （2）实验装置图： （3）实验方法： 电把电源、开关、滑动变阻器、电流表和一定匝数的线圈串联起来，组成如图电路。 闭合开关，线圈会把大头针吸起来，通过观察线圈吸起的大头针的多少，我们可以判断线圈磁性的强弱。 比较线圈中有铁芯与无铁芯时磁性的强弱；用滑动变阻器改变电路中电流的大小，比较线圈磁性的强弱； 改换不同匝数的线圈，比较线圈磁性的强弱。 （4）记录表格： （5）实验结论： 实验表明，铁芯的有无、电流的大小、线圈的匝数都会影响通电螺线管的磁性强弱。 电流越大，匝数越多，插入铁芯，通电螺线管的磁性越强；电流越小， 匝数越少，抽去铁芯，通电螺线管的磁性越弱。 5.电磁铁的优点： （1）磁性有无由通断电路来控制。 （2）磁极由改变电流方向来控制。 （3）磁性强弱由改变电流大小、线圈匝数来控制。 【例题1】（2025·河南许昌·一模）各种自然现象之间都存在着相互联系，基于这种思想，丹麦物理学家 发现了电流周围存在磁场；2025年春节联欢晚会中机器人舞手绢就是利用了这一原理，手中拿的手绢中心放置了一个小磁铁，而机器人手上则安装了 ，通过控制电流的通断和大小，可以控制手绢的吸附和抛掷动作。 【答案】 奥斯特 电磁铁 【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场，即电流具有磁效应。 [2]电磁铁的磁性可以通过电流有无和大小来控制，所以，机器人手上安装了电磁铁，通过控制电流的通断和大小，可以控制手绢的吸附和抛掷动作。 【例题2】（2025·山西太原·模拟预测）如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的 ，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理 。 【答案】 电磁铁 见解析 【详解】[1]在物理学中，由线圈和铁芯组成的装置是电磁铁。 [2]当线圈通电后，电磁铁周围形成磁场 ，对衔铁产生一个向上的吸引力 ，从而使得阀孔打开，导致水流进洗衣机 。 【例题3】（2025·内蒙古呼和浩特·一模）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 【答案】C 【详解】A．电磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质，而铝不是磁性材料，所以铝制的曲别针不会被电磁铁吸引，故A错误； B．电磁铁的磁场分布与条形磁体相似，两端磁性最强，中间磁性最弱，所以电磁铁两端吸引的曲别针比中间多，故B错误； C．电磁铁的磁场的方向与电流的方向有关，改变电流方向，电磁铁的磁场方向改变，故C正确； D．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，在电流和铁芯相同的情况下，线圈匝数越多，磁性越强，吸引曲别针的数量越多，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，吸引曲别针数量减少，故D错误。 【学习任务二】电磁继电器 驱动巨大机器的电流可能有几十安、几百安。在工厂里，我们常常看到工人师傅利用按钮来控制机器，难道强大的电流就在按钮下面流过？ 不，用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的。我们能否利用电磁铁的吸引力来控制高电压、强电流电路的通断呢？ 1.电磁继电器的概念： 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2. 电磁继电器的构造与工作电路 主要有电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点等组成。 （1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等. （2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点. 3. 电磁继电器的工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压工作电路闭合，电动机M工作。 断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作. 4. 电磁继电器的作用 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境； （2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制； （3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。 【例题4】（2025·湖北武汉·三模）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。 (1)应选用 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。 (2)当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 （ 填 “N”或 “S”）极 。 【答案】(1)水银 (2) 109 N 【详解】（1）水在标准大气压下的沸点是100℃，由图可知，报警温度为109℃，选用水温度计无法测量；煤油的导电性差，而水银是导体，能使电路导通，故应选用水银温度计。 （2）[1]由图可知，与电池正极相连的金属丝下端所指温度为109℃，当温度达到109℃时，水银柱上升使电路导通，电磁铁产生磁性，将衔铁向左吸，则右边电路构成通路，则电铃响。 [2]根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由题意可知，左侧电池左端是正极，电流从电磁铁左端流入，右端流出，所以电磁铁右端是N极。 【例题5】（2025·宁夏银川·三模）图示是一种闯红灯违规证据模拟记录器的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的 （选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小电流变大，电磁铁的磁性增强，使衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触，电控照相机工作。当电磁铁中有电流通过时，若它的上端为N极，则“电源1”的 （选填“左”“右”）端为正极。要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，请提出一条措施 。 【答案】 红光 2 右 见解析 【详解】[1][2]当车辆闯红灯时，光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁吸下，使其与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。 [3]当电磁铁中有电流通过时，若它的上端为N极，由安培定则可知电流从“电源1”的上端流入，“电源1”的右端为正极。 [4]由欧姆定律可知，要使电路中电流变大，在电压一定的情况下，可以减小电阻；因此要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小定值电阻的阻值。 【课堂总结】 按照学习内容学列本节课的思维导图： 【课堂练习】 要求：合上课本，像考试一样独立完成。 1.（2025·天津）工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用______的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的______效应。 【答案】 ①. 大气压 ②. 磁 【解析】 【详解】[1]当吸盘内部空气被抽走后，内部气压低于外部大气压，形成一个压力差，这个压力差使得大气压将吸盘紧紧地压在大块玻璃上，从而实现吸附，所以这是利用了大气压的作用。 [2]电磁铁是一种将电能转化为磁能的装置，它利用电流的磁效应产生磁场，从而实现对铁磁性物质的吸引和控制。 2.（2025·陕西·B卷）如图-1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。 （1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在___________，其上端为___________极。 （2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 磁场 ②. S （2）变大 （3）减小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电磁铁通电后具有磁性，断电后磁性消失，电磁铁工作时，利用了电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；电流从上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极。 【小问2详解】 控制电路中，电阻Rk与R0串联。由图2可知，当烟雾浓度升高时，电阻Rk的阻值减小，根据串联电路电阻关系可知，R0不变的情况下，总电阻变小，根据可知，电压不变时，控制电路中线圈的电流变大。 【小问3详解】 若保持空气质量的标准不变，电阻Rk接入阻值不变；而电磁铁线圈中的控制电流不变，根据可知，当电源电压低于3V时，Rk+R0之和变小，而Rk阻值不变，所以R0的阻值应减小。 3.（2025·四川宜宾卷）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（　　） A. 电路中的电流变大 B. 电磁铁的磁性变强 C. 电磁铁上端为S极 D. 悬挂磁铁的弹簧变长 【答案】D 【解析】 【详解】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可知电路中电流增小，故A错误； BD．由于通过电路的电流变小，则螺线管的磁性减弱，螺线管与磁铁之间的斥力减小，因此弹簧弹力变大，伸长量增加，故B错误，D正确； C．由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，故C错误； 故选B。 4.（2025·黑龙江伊春市）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁右端为S极 B. 指示灯会变亮 C. 巨磁电阻的阻值会变大 D. 电磁铁上的线圈中的电流会变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误。 BCD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁上的线圈中的电流会变大，电磁铁的磁性增强，因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小，在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流也变大，根据可知，在电阻不变时，指示灯的实际功率变大，所以指示灯会变亮，故B正确，CD错误。 故选B。 5.（2025·重庆）按要求完成下列作图。 (2)请在答图中根据电流I的方向标出电磁铁下端的磁极（S或N）。 【答案】(2) 【解析】（2）如图，电流从螺线管的下端流向上端，根据安培定则可知，电磁铁上端为N极，下端为S极 6.（2025·四川广安）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 (1)闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性 （N或S）。 (2)他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变 。 (3)他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为 A。 (4)根据表格数据，测得定值电阻的阻值为 Ω（结果保留1位小数）。 【答案】(1) (2)强 (3)0.2 (4)12.2 【解析】（1）由图甲可知电流从铁螺丝钉的右端流入，左端流出，根据安培定则可知铁螺丝钉的右端为N极 （2）滑动变阻器滑片向左移动，电路中电流变大，铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明铁螺丝钉的磁性变强。 （3）由图乙可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。 （4）根据表格数据可知第一次定值电阻的阻值为 第二次定值电阻的阻值为 第三次定值电阻的阻值为 则测得定值电阻的阻值为 7. （2024·甘肃武威）如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的___________极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的___________极（选填“正”或“负”）。 【答案】 ①. S ②. 负 【解析】 [1]因为地球仪的南、北指向与地球实际方位一致，所以地球仪的北极在上方，即图甲中球体上方是`“地磁场”的S极。 [2]因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电磁铁的N极在上方，即电磁铁的上端为N极，下端为S极；由安培定则可知，电流从B端流出A端流入，即A端是电源的负极。 8.（2024·湖北武汉） 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 （1）闭合开关S后，当温度达到______℃时，发热电阻就停止加热； （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的______端为正极； （3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是______（填序号）。 ①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压 ③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向 【答案】 ①. 90 ②. 右 ③. ① 【解析】 （1）[1]水银是导体，当温度达到90℃，水银柱接触到温度计上端的金属丝使电磁铁电路接通，此时电磁铁线圈中有电流通过，线圈中就会产生磁性，吸引衔铁，右端的电路断开，发热电阻停止加热。 （2）[2]当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，根据安培定则可知，此时线圈中的电流方向在外部是向上的，则“电源1”的右端为正极。 （3）[3]电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关；为增强电磁铁的磁性，可通过增大电流、增加线圈匝数实现，故①符合题意，②③④不符合题意。故选填①。 9．（2024·黑龙江牡丹江）（多选）1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管B端为N极 B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似 C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上 【答案】CD 【解析】A．由安培定则可得通电螺线管的B端为S极，故A错误； B．通电螺线管外部磁场的分布情况与条形磁体的磁场分布情况相似，故B错误； C．螺线管通电后产生磁性，受地磁场的影响，通电螺线管会转动，故C正确； D．在地磁场的影响下，通电螺线管最后会静止在南北方向上，故D正确。 故选CD。 10.（2025·四川凉山）传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（　　） A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同 B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱 C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息 D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高 【答案】D 【解析】A．电磁铁的工作原理为电流的磁效应，发电机的工作原理为电磁感应，所以两者的工作原理不同，故A错误； B．由题意可知，热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，电磁铁和热敏电阻构成的控制电路为串联电路，根据欧姆定律和串联电路电流的特点可知，流过电磁铁的电流将变大，而电流越大，磁性也就越强，故B错误； C．当温度降低到一定程度时，热敏电阻R1的阻值将增大，根据欧姆定律可知，通过控制电路的电流变小，则电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，含报警器的工作电路无法构成通路，所以报警器无法发送报警信息，故C错误； D．当滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则接入电路的有效电阻变大，根据欧姆定律可知，控制电路的电流将变小，电磁铁的磁性变弱，无法吸引衔铁，为了使电磁铁能够把衔铁吸引过来，使含报警器的工作电路构成通路，就要增大控制电路的电流，根据欧姆定律可知，只有降低热敏电阻的阻值，即升高报警的最低温度，故D正确。 故选D。 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电磁铁（导学案） 【学习目标】 1. 了解电磁铁构造，知道电磁铁的工作原理；理解影响电磁铁磁性强弱的因素，知道电磁铁的优点及应用。 2. 通过分析电磁铁的工作过程，培养逻辑推理能力；从电磁铁模型体会物理建模思想。 3. 经历制作简易电磁起重机的过程，提高动手操作能力；探究影响电磁铁磁性强弱的因素，增强观察与分析能力。 【学习重点】 通过实验观察，掌握电磁铁的构造和工作原理，了解电磁铁的应用。 【学习难点】 理解影响电磁铁磁性强弱的因素；理解电磁继电器的工作原理及其在电路中的作用。 【自主预习】 阅读课本P48--52内容，并解答以下问题： 1. 电磁铁就是内部插入 的通电螺线管。电磁铁的工作原理：利用了电流的 效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。 2. 电磁铁磁性的强弱：线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越 ；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越 。 3. 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。电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种 。 【探究新知】 【学习任务一】电磁铁 1.电磁铁概念： 在通电螺线管中插入 棒，当有电流通过时，它会有磁性。我们把这种磁体叫作电磁铁。 2.电磁铁原理： （1）电磁铁是利用 来工作的。 （2）在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被 ，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增 。 3.电磁铁的应用： 电磁起重机、电话、电铃、电磁选矿机里都用到电磁铁；另外，在电动机、发电机和全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。 4.影响通电螺线管磁性强弱的因素： （1）实验器材：电源、绕有不同线圈匝数的两个电磁铁、电流表、开关、滑动变阻器、曲别针及导线。 （2）实验装置图： （3）实验方法： 电把电源、开关、滑动变阻器、电流表和一定匝数的线圈串联起来，组成如图电路。 闭合开关，线圈会把大头针吸起来，通过观察线圈吸起的大头针的多少，我们可以判断线圈磁性的强弱。 比较线圈中有铁芯与无铁芯时磁性的强弱；用滑动变阻器改变电路中电流的大小，比较线圈磁性的强弱； 改换不同匝数的线圈，比较线圈磁性的强弱。 （4）记录表格： （5）实验结论： 实验表明，铁芯的 、电流的 、线圈的 都会影响通电螺线管的磁性强弱。 电流越大，匝数越多，插入铁芯，通电螺线管的磁性越强；电流越小， 匝数越少，抽去铁芯，通电螺线管的磁性越弱。 5.电磁铁的优点： （1）磁性有无由 来控制。 （2）磁极由改 来控制。 （3）磁性强弱由 、 来控制。 【例题1】（2025·河南许昌·一模）各种自然现象之间都存在着相互联系，基于这种思想，丹麦物理学家 发现了电流周围存在磁场；2025年春节联欢晚会中机器人舞手绢就是利用了这一原理，手中拿的手绢中心放置了一个小磁铁，而机器人手上则安装了 ，通过控制电流的通断和大小，可以控制手绢的吸附和抛掷动作。 【例题2】（2025·山西太原·模拟预测）如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的 ，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理 。 【例题3】（2025·内蒙古呼和浩特·一模）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 【学习任务二】电磁继电器 驱动巨大机器的电流可能有几十安、几百安。在工厂里，我们常常看到工人师傅利用按钮来控制机器，难道强大的电流就在按钮下面流过？ 不，用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的。我们能否利用电磁铁的吸引力来控制高电压、强电流电路的通断呢？ 1.电磁继电器的概念： 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。实质是利用 来控制工作电路的一种 。 2. 电磁继电器的构造与工作电路 主要有 、弹簧、 等组成。 （1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等. （2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点. 3. 电磁继电器的工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生 ，把衔铁B吸下来，使动触点 与静触点 接触，受控的高压工作电路闭合， 工作。 断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在 的作用下与电磁铁分离，使触点 脱开，受控电路断开，电动机停止工作. 4. 电磁继电器的作用 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境； （2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现 控制； （3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的 ，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。 【例题4】（2025·湖北武汉·三模）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。 (1)应选用 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。 (2)当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 （ 填 “N”或 “S”）极 。 【例题5】（2025·宁夏银川·三模）图示是一种闯红灯违规证据模拟记录器的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的 （选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小电流变大，电磁铁的磁性增强，使衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触，电控照相机工作。当电磁铁中有电流通过时，若它的上端为N极，则“电源1”的 （选填“左”“右”）端为正极。要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，请提出一条措施 。 【课堂总结】 按照学习内容学列本节课的思维导图： 【课堂练习】 要求：合上课本，像考试一样独立完成。 1.（2025·天津）工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用______的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的______效应。 2.（2025·陕西·B卷）如图-1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图-2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。 （1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在___________，其上端为___________极。 （2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 3.（2025·四川宜宾卷）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（　　） A. 电路中的电流变大 B. 电磁铁的磁性变强 C. 电磁铁上端为S极 D. 悬挂磁铁的弹簧变长 4.（2025·黑龙江伊春市）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁右端为S极 B. 指示灯会变亮 C. 巨磁电阻的阻值会变大 D. 电磁铁上的线圈中的电流会变小 5.（2025·重庆）按要求完成下列作图。 (2)请在答图中根据电流I的方向标出电磁铁下端的磁极（S或N）。 6.（2025·四川广安）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 (1)闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性 （N或S）。 (2)他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变 。 (3)他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为 A。 (4)根据表格数据，测得定值电阻的阻值为 Ω（结果保留1位小数）。 7. （2024·甘肃武威）如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的___________极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的___________极（选填“正”或“负”）。 8.（2024·湖北武汉） 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 （1）闭合开关S后，当温度达到______℃时，发热电阻就停止加热； （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的______端为正极； （3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是______（填序号）。 ①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压 ③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向 9．（2024·黑龙江牡丹江）（多选）1820年，安培在法国科学院的例会上做了一个有趣的实验。如图所示，将螺线管沿东西方向水平悬挂起来，给螺线管通电，下列说法正确的是（　　） A．通电螺线管B端为N极 B．通电螺线管外部磁场分布与蹄形磁体相似 C．螺线管通电会转动，是因为受到了地磁场的作用 D．螺线管通电会转动，最后停在南北方向上 10.（2025·四川凉山）传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（　　） A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同 B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱 C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息 D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $