16.2 电流的磁场（第2课时）课件-2025-2026学年苏科版九年级下册物理

该初中物理课件聚焦电磁铁与电磁继电器，系统讲解电磁铁的概念、工作原理、磁性强弱影响因素及电磁继电器的结构与应用。课堂导入通过视频“最强的磁体”、图片“钕磁铁”提问磁力可调装置设计，结合分拣沙土小铁棒问题，联系电流磁效应，搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于强化科学探究与科学思维，通过制作电磁铁实验，用控制变量法（电流大小、匝数）和转换法（吸引铁钉数量）得出磁性强弱关系，结合电磁起重机、温度报警器等生活应用，深化物理观念。典例分析与课堂练习巩固知识，学生提升探究与应用能力，教师可高效开展教学。

第十六章 电和磁 16.2 电流的磁场（第2课时） （苏科2024版）九年级 下 01 教学目标 02 新知导入 03 新知讲解 05 典例分析 06 课堂练习 04 课堂小结 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 PART 1 教学目标 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 01 教学目标 1.能够根据所给材料制作电磁铁，在探究活动中比较永久磁铁和电磁的异同； 2.知道什么是电磁铁，认识电磁铁的性质，知道电磁铁在生产、生活中的应用； 3.运用综合分析归纳的方法，得出电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大关：匝数少磁性弱，匝数多磁性强;电流小磁性弱，电流大磁性强； 4.了解电磁继电器的结构及工作过程，会分析电磁继电器在生产、生活中的应用和控制流程. PART 2 新知导入 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 02 新知导入 视频：最强的磁体 这个钕磁铁磁力虽然强但磁性强弱不能随意变化吗，你能设计一个大小磁力可调的装置吗？ 02 新知导入 　　如何将散落在沙土中的小铁棒快速分拣出来呢？结合本章学习的内容你能想到哪些方法？ 方法一 方法二 PART 3 新知讲解 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 03 新知讲解 一、电磁铁 1、电磁铁的概念：把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，会有较强的磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫作电磁铁。 03 新知讲解 2、工作原理 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。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。 螺线管的磁场+铁芯的磁场 螺线管的磁场 03 新知讲解 3、电磁铁磁极极性的判断 电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则（或上左下右定则）来判定。 03 新知讲解 4、探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关 猜想：可能与电流的大小、线圈的匝数有关。 探究方法 判断磁性强弱方法：根据吸引铁钉、曲别针等个数的多少来判断电磁铁的磁性强弱。 一是控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小；二是控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。 ②转换法 ①控制变量法 03 新知讲解 实验器材： 电磁铁、滑动变阻器、电源、开关、导线、电流表、曲别针（铁钉） 实验电路 S R A P 03 新知讲解 进行实验： （1）研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系 结论：线圈匝数一定时，通入的电流_______，电磁铁的磁性越强。 越大 03 新知讲解 进行实验： （2）研究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系 结论：电流一定时，外形相同的螺线管，_________越多，电磁铁的磁性越强。 匝数 03 新知讲解 5、电磁铁的优点 （1）磁性有无可控：通电有磁性，断电无磁性 03 新知讲解 5、电磁铁的优点 （2）磁极极性可控：电流方向改变，磁极极性改变。 ＋ ＋ 03 新知讲解 5、电磁铁的优点 （3）磁性强弱可控：改变电流大小或改变匝数多少可改变磁性强弱。 03 新知讲解 二、电磁铁的应用 （一）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用 1、电磁吸引应用一： 起重机主要部件之一是电磁铁。大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材。 动手制作一个简易的电磁起重机。 03 新知讲解 小型电磁起重机 大型电磁起重机 电磁起重机视频 03 新知讲解 二、电磁铁的应用 （一）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用 2、电磁吸引应用二：电磁继电器 　　电磁继电器是一种常用的电子控制开关，在特定情况下关闭或开启，它可以避免工作人员直接操纵含有高电压、强电流的工作电路，从而确保操作安全。电磁继电器被广泛地应用于自动控制和通信领域。 03 新知讲解 （1）电磁继电器定义 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。 实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 03 新知讲解 （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. 03 新知讲解 （3）电磁继电器的工作原理 当低压电路闭合，电磁铁有磁性，把衔铁吸引下来，使动静触点接触，高压电路接通，用电器工作； 当低压电路断开，电磁铁无磁性，弹簧把衔铁弹上去，高压电路断开，用电器不工作。 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。 03 新知讲解 （4）电磁继电器工作实例 ①温度自动报警器 制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。 03 新知讲解 （4）电磁继电器工作实例 右图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，电源断开时，弹性片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。 弄懂原理后，请你在右图所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。 ②机械电铃工作原理 03 新知讲解 （4）电磁继电器工作实例 ③水位自动报警器原理 当水位上涨时，水与金属A接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光； 当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。 03 新知讲解 ①用低电压、弱电流控制高电压、强电流。 ②实现安全方便控制。 ③实现远距离控制。 （4）电磁继电器的优点 （5）电磁继电器的应用 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，如防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。 03 新知讲解 2、电磁吸引应用三 电磁铁除了应用在电磁铁上，还应用在电铃、喇叭、电磁刹车装置、自动门锁等许多自动控制装置上。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。 耳麦、喇叭 电铃 电磁刹车装置 感应式冲水器 洗衣机 03 新知讲解 （二）电磁铁的另一个应用是产生强磁场。 现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁悬浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。 二、电磁铁的应用 2003年，上海浦东机场磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路，最高速度可达500km/h以上。 PART 4 课堂小结 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 04 课堂小结 优点 电磁继电器 磁性强弱 定义 内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁. 利用电流的磁效应来工作的. 电磁铁线圈的匝数越多、电流越大， 电磁铁的磁性就越强. ①可通过电流的通断来控制其磁性的有无. ②可通过改变电流方向来改变其磁极的极性. ③可通过改变电流大小或线圈匝数控制磁性强弱. ①概念：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. ②构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点. ③工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的 共同作用实现工作电路状态的转换. 电磁铁 电磁铁 PART 5 典例分析 Contents 目录 05 典例分析 例1．首先发现电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．瓦特 B．牛顿 C．奥斯特 D．伽利略 【答案】C 【详解】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 C 05 典例分析 例2．下列关于电磁铁的说法中，正确的是（    ） A．电磁铁的磁性强弱只与线圈匝数有关 B．电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关 C．电磁铁的磁性有无可以通过通断电来控制 D．电磁铁的磁极不能改变 【答案】C 【详解】AB．影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，故AB错误； CD．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无；电磁铁有电流有磁性，无电流时无磁性，故C正确，D错误。 故选C。 C 05 典例分析 例3．在探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，小聪连接了如图所示的电路，电磁铁A端放有一小磁针，闭合开关，小磁针_____（选填“顺”或“逆”）时针转动，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁磁性_________（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。电磁铁磁性的强弱还与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越______（选填“强”或“弱”）。 顺 减弱 强 05 典例分析 【答案】 顺 减弱 强 【详解】[1]由图可知螺线管中电流由左侧流入，则由安培定则可知，螺线管A端为N极，B端为S极，因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则可知小磁针顺时针转动。 [2]若滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则由欧姆定律可得线圈中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱。 [3]电磁铁磁性的强弱除了和电流的大小有关，还与线圈的匝数有关，且匝数越多，磁性越强。 05 典例分析 例4．法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强 C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大 D．当滑片P向左滑动时，指示灯变亮 D 05 典例分析 【答案】D 【详解】A．由图可知，电流从螺线管的右端流入，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极。故A错误； B．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误； CD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强时，因巨磁电阻的阻值在磁场中急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，由欧姆定律可知通过电路的电流变大，由P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故D正确，C错误。 故选D。 05 典例分析 例5．如图所示，是某实验小组设计的温控器，R0是滑动变阻器，Rt是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，控制电路中电流达到一定值时，衔铁被吸合，空调电路接通，空调开始工作。为了节能，将空调启动的温度调高，则应将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动，或者适当_______（选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。 右 减小 05 典例分析 【答案】 右 减小 【详解】[1][2]根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小。由欧姆定律可知，当电源电压一定时，电流不变，电路的总电阻不变，由于热敏电阻与滑动变阻器串联，根据串联电阻规律知，热敏电阻阻值减小，滑动变阻器接入电路的阻值增大，即将滑片向右移动；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小。 05 典例分析 例6．如图所示是某科技馆设置的调光天窗的工作原理示意图，R0为定值电阻，R为光敏电阻。当外界光照较强时，能自动启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，能自动启动节能灯给予补光。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合时，电磁铁的上端为S极 B．当外界光照减弱时，通过电阻R0的电流减小 C．当外界光照减弱时，光敏电阻R的阻值减小 D．要在环境光线更弱时才启动节能灯照明，则 应换用阻值较大的R0 B 05 典例分析 【答案】B 【详解】A．由题图可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极，故A错误； BC．当外界光照强度减弱时，能自动启动节能灯给予补光，说明节能灯接入了电路，即外界光照强度减弱时，电磁铁的磁性减弱，即电磁铁中的电流减小，根据欧姆定律可知，控制电路的总电阻增大，由串联电路的电阻规律可知，光敏电阻R的阻值增大，故B正确，C错误； D．电磁铁的吸合电流不变，控制电路的电源电压不变，根据欧姆定律可知，衔铁被吸下时电路的总电阻不变，要在环境光照强度更弱时才启动节能灯照明，此时光敏电阻的阻值较大，则应换用阻值较小的R0，故D错误。 故选B。 PART 6 课堂练习 （苏科2024版）九年级 上 Contents 目录 06 课堂练习 1．下列办法不能改变电磁铁磁性强弱的是（ ） A．改变通过线圈中电流的大小 B．改变线圈的匝数 C．改变通过线圈中电流的方向 D．在通电螺线管中插入铁芯 C 06 课堂练习 2．如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，A端是______极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_________(填“增强”“不变”或“减弱”)。 N 减弱 N 06 课堂练习 A. S1接1，S2接3 D. S1接2，S2接3 C. S1接2，S2接4 B. S1接1，S2接4 3.如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是 （ ） D 06 课堂练习 4．在图所示电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动时，图中的电磁铁（　　） A．b端是N极，磁性减弱 B．b端是S极，磁性减弱 C．a端是N极，磁性增强 D．a端是S极，磁性增强 A 06 课堂练习 5．如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在汞温度计上部封入一段金属丝，当温度升高到一定程度时（　　） A．红灯亮 B．绿灯亮 C．两灯同时亮 D．两灯都不亮 A 06 课堂练习 6. 如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，关于它的说法正确的是（ ） A.当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 B.当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 C.当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 D.当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 C 06 课堂练习 7. 在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正确的是 （　　） A．电磁铁甲、乙上方都是N极 B．通过电磁铁甲和乙的电流相等 C．电磁铁甲的磁性强于电磁铁乙的磁性 D．向右移动滑片P，电磁铁甲、乙磁性都减弱 A 06 课堂练习 8.如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小。当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变_______(填“强”或“弱”)，吸引衔铁与触点_____(填“A”或“B”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。 强 B 06 课堂练习 9.如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁水平放置且右端固定，当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍静止，在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力（　　） A．逐渐增大，方向向左 B．逐渐减小，方向向左 C．逐渐增大，方向向右 D．逐渐减小，方向向右 B 06 课堂练习 10．如图所示，电磁铁的左下方有一永磁体，且该永磁体的上端为N极、下端为S极。该永磁体在弹簧测力计作用下向右始终做匀速直线运动。当永磁体从电磁铁的左下方运动到正下方的同时，滑动变阻器的滑片逐渐向上滑动，下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的磁性逐渐减弱 B．电磁铁的上端是N极 C．永磁体对地面的压强逐渐变小 D．弹簧测力计的示数逐渐增大 D Lavf58.46.101 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $