20.3 电磁铁 电磁继电器 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“电磁铁 电磁继电器”核心知识点，通过“温故知新”回顾电流磁效应、通电螺线管磁场等旧知，结合“分拣沙土小铁棒”问题情境引发思考，以演示实验和学生活动搭建从旧知到新知的学习支架。 其亮点在于注重科学探究（如插入铁棒观察小磁针偏转实验）和科学思维（电磁继电器结构与原理的模型建构），结合磁悬浮列车、电磁起重机等应用实例培养物理观念，帮助学生理解知识应用，教师可通过实验与实例提升教学效率。

第二十章——电与磁 第3节 电磁铁 电磁继电器 九年级物理全一册人教版（2024新版） 3.当______的方向改变时，通电螺线管N,S极正好对调，这说明，通电螺线管两端的极性跟螺线管中的 有关。 4.安培定则内容：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中 的方向，则大拇指所指的那端即为螺线管的 极。 1.通电导线周围存在 ，这种现象叫作 。 2.实验表明，通电螺线管的外部磁场与_____磁体的磁场相似。通电螺线管的两端就相当于条形磁铁的两个____。 条形 磁极 电流 电流方向 电流 N 磁场 电流的磁效应 温故而知新 问题情境 　　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？ 学生活动 条形磁体磁性强， 吸起容易、放下难。 通电螺线管磁性弱， 通电吸起、断电放下。 如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？ 演示实验 先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。 交流讨论 插入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。 小磁针在哪种情况下的偏转程度最大，说明了什么？为什么插入铁棒后，磁性会变强？ 铁棒被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁体产生的磁场，因而磁场大大增强了。 一根条形磁体， 它的周围存在着磁场。 这种磁体是一种永磁体 螺线管通电后， 也会成为一个磁体 这样的磁体与永磁体相比，有哪些优占？这些优点在实际中有哪些应用？ 新知探究 电磁铁 一 1．电磁铁： 插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 2. 工作原理： 电流的磁效应 新知探究 电磁铁 一 磁性增强的原因：通电后，铁芯被螺线管的磁场磁化， 两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。 影响电磁铁的磁性强弱的因素 新知探究 电磁铁 一 磁性有无:可用____________ 来控制； 磁性强弱:可用____________________来控制; 极性变换:可用_________来实现。 电磁铁通电时____磁性，断电时 磁性； 匝数一定时电流越____，磁性______； 电流一定时，匝数______，磁性______。 有 越强 越多 越强 大 无 电流的通断 电流大小、 电流方向 线圈匝数多少 电磁铁 新知探究 电磁铁 一 1.实验结论: 2.电磁铁的优点: 　　１）. 电磁铁的优点。 通电有磁性，断电无磁性。 磁性有无可控 电磁铁的优点和应用 电流方向改变，磁极极性改变。 磁极极性可控 ＋ ＋ 改变电流大小或匝数多少可改变磁性强弱。 磁性强弱可控 ＋ ＋ （1）电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制； （2）电磁铁磁性的强弱，可由电流的大小来控制； （3）电磁铁的磁极，可以通过改变电流方向来改变。 磁浮列车 电磁起重机 ２）电磁铁应用 电动机 发电机 洗衣机 电铃 电冰箱 电话听筒 磁悬浮列车的原理并不深奥，它是运用磁体“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁体具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”，亦称为“磁垫车”。 知识延伸 磁悬浮列车的原理 　磁悬浮列车与当今的高速列车相比，具有许多无可比拟的优点：磁悬浮列车虽是在轨道上行驶，但导轨与机车之间不存在任何实际的接触，故其成为“无轮”状态，几乎没有轮、轨之间的摩擦，时速高达几百公里；磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一；噪声小，当磁悬浮列车时速达300公里以上时，噪声只有65 dB，仅相当于一个人大声地说话，比汽车驶过的声音还小；由于它以电为动力，在轨道沿线不会排放废气，无污染，是一种名副其实的绿色交通工具。 新知探究 电磁继电器 二 1．电磁继电器 电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 新知探究 电磁继电器 二 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。其实质是是利用低电压、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。 电磁铁 2. 电磁继电器的结构。 A B C D E 弹簧 电磁铁 衔铁 两个 触点 触点 触点 3. 电磁继电器的工作原理。 A B C 绿灯 红灯 电 磁 铁 低压控制电路 高压工作电路 弹 簧 衔铁 电源 2 电源 1 A B C 绿灯 红灯 电 磁 铁 电源 1 电源 2 弹 簧 被 拉 长 衔铁被吸下 有 磁 性 低压控制电路 高压工作电路 开关闭合 １）通电时，电磁铁把衔铁吸下来，使触点接通，工作电路闭合，红灯亮。 A B C 绿灯 红灯 电 磁 铁 电源 1 电源 2 弹 簧 回 缩 衔铁被拉起 无 磁 性 低压控制电路 高压工作电路 开关断开 ２）断电时，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路，绿灯亮。 A B C 绿灯 红灯 电源 1 电源 2 衔铁 低压控制电路 高压工作电路 开关控制 电磁铁通断电 3. 电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 电 磁 铁 交流讨论 ４．电磁继电器的好处 利用电磁继电器，用较低的电压、较小的电流的控制电路，来控制高电压、强电流的工作电路，能实现远程遥控和自动化控制等。 1．如图所示为电磁铁的线路图。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中(　　) A．电磁铁的右端为S极，磁性增强 B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱 C．电磁铁的右端为N极，磁性增强 D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱 D 当堂演练 2．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是(　　) A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁 性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁 性减弱，电压表的示数减小 D 3.为探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用相同的细导线和铁钉绕制成两个电磁铁A、B，铁钉下方的盒子内有足够多的大头针。 （1）如图甲所示，把铁钉下端 插入大头针盒中，闭合开关，提 起铁钉，铁钉下端将吸附很多大 头针。把滑动变阻器的滑片逐渐 向右移动，能观察到什么现象? 说明了什么? 滑片逐渐向右移动的过程中，观察到铁钉吸附大头针的数量逐渐减少。说明在线圈匝数相同时，通过电磁铁的电流越大，其磁性越强。 总 结 图3 1.图1和2表明： 2.图3表明： 线圈匝数相同时,电流大磁性强 电流相同时,线圈匝数越多磁性强 1.为探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用相同的细导线和铁钉绕制成两个电磁铁A、B,铁钉下方的盒子内有足够多的大头针。 (1）如图1和2所示,把铁钉下端插入大头针盒中,闭合开关,提起铁钉，铁钉下端将吸附很多大头针.把滑动变阻器的滑片逐渐向右移动,能观察到什么现象？说明了什么？ (2）如图3所示，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，无论滑片移到哪个位置,电磁铁B总能比电磁铁A吸附更多的大头针。这说明了什么？ 图2 图1 3.图20.3-9是直流电铃的原理图。衔铁 B 与弹性片 A 相连，自然情况下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，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，请你在图20.3-6所示的电磁继电器上把电源连在电路里，使衔铁能上下振动。 答：要让电铃锤上下振动，核心是让电磁铁的电路自动通断：通电时电磁铁吸下衔铁，同时断开电路；断电时电磁铁失磁，衔铁在弹簧作用下复位，重新接通路，如此往复。 4.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,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。 图中说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻.如果闭合开关S.S2并使滑片P向左滑动,指示灯亮度会有什么变化？ 答:当闭合开关S 、S2并使滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小，电磁铁所在电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,巨磁电阻的电阻急剧减小,指示灯所在电路的电:流变大,指示灯:的实际功率变大,指示灯变亮。 1.如图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，自然情况下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，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，请你在右图所示的电磁继电器上把电源连在电路里，使衔铁能上下震动。 课后习题 解答：如图所示。 2.法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了 2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，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。 如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？ 解答：当闭合S1和S2，滑片P向左滑动时，左边电路中电流增大，电磁铁磁性会增强，右边电路中的巨磁电阻的阻值会减小，右边电路中电流增大，指示灯变亮。 课后任务 　　调查一下电磁铁和电磁继电器在生活中还有哪些应用，简述其工作过程，并形成调查报告。 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.76.100 Lavf58.76.100 $