第2节 电流的磁场 第3课时（导学案）科学新教材浙教版八年级下册

该初中科学导学案聚焦电流的磁场第3课时，核心知识点为电磁继电器的结构、工作原理及电磁铁应用。通过复习电磁铁原理导入，引导学生分析控制电路与工作电路的关系，结合水位报警器、电磁门锁等实例，构建从原理到应用的学习支架。 资料特色在于丰富的实践活动设计，如观察电磁继电器动作、连接控制与工作电路、制作简易装置，培养学生科学思维与探究实践能力。习题结合电铃、恒温箱等生活实例，强化科学观念，提升运用知识解决实际问题的态度责任，激发学习兴趣。

第2节 电流的磁场（第3课时）（导学案） 1、认识电磁继电器的结构与工作原理，了解信息磁记录的原理及电磁铁的实际应用。 2、分析电磁继电器的工作过程，提升运用电磁知识解决实际问题的逻辑推理能力。 3、感受电磁技术在生产生活中的价值，培养运用科学知识解释和解决实际问题的意识。 1、电磁铁的工作原理和基本构造。（重点） 2、电磁铁在生活中的应用实例及优点。（难点） 1、电磁继电器是利用 来控制工作电路的自动开关。 2、电磁继电器由 控制电路和 工作电路两部分组成。 3、电磁继电器可以用 电压、 电流控制 电压、 电流。 4、信息的磁记录是利用电磁铁将 信号转化为 信号。 1、思考与讨论：如图是一种常见的使用电磁继电器的控制电路，图甲是控制电路开关断开的状态，图乙是控制电路开关闭合的状态。请向同组同学说明这个电路是如何控制电动机运行的，绿灯亮或红灯分别表示电动机处于什么状态。 2、实践活动 （1）观察电磁继电器。对照电磁继电器的说明书，认识电磁继电器上接线柱的位置，并思考说明书上写着的电流和电压表示什么意思。 （2）把电磁继电器上的线圈接到电源上，组成控制电路。观察通电和断电时电磁继电器的动作情况。注意观察通电时哪两个触点相连，断电时哪两个触点相连。 （3）利用另外一个电源和小灯泡组成的工作电路，通过电磁继电器来控制小灯泡的亮与灭。 （4）水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置，请按以下要求连接如图所示的水位自动报警器电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。 （5）如图所示，电磁门锁已广泛应用于日常生活。打开电磁锁的门往往要用刷卡的方式，根据你现有的知识，说明电磁门锁的工作原理，并简要画出原理图。 3、思考与讨论：如图所示为电铃的工作原理图，B为衔铁，B与弹性片A相连，请根据电磁铁的工作原理，分析电铃是如何发出铃声的。 1、小敏制作了一个简易喇叭（原理如图）．接通交流信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动．为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（　　） A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小 C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数 2、电磁铁被广泛应用于生产、生活中．下列产品中没有用到电磁铁的是（　　） A．磁悬浮列车 B．电话机 C．指南针 D．电磁起重机 3、小宁家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门，其门锁原理图如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S，该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁，门可打开。关于该门锁，下列说法中正确的是（　　） A．该门锁利用了电磁感应的原理来工作的 B．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的 C．闭合开关S后，电磁铁的右端为N极 D．当控制电流减小时，需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作 4、如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（　　） A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响 B．绿灯亮、红灯亮，电铃响 C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响 D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响 5、小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。则下列说法正确的是（　　） A．光敏电阻的阻值随紫外线的增强而增大 B．进户线a为火线，b为零线 C．若要降低遮阳布启动时的紫外线强度，可将 R1的滑片向左滑 D．当S2闭合时，弹簧处于收缩状态 6、如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在汞温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是(　　) A．报警器利用了汞能导电和热胀冷缩的性质 B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点 C．报警器中汞温度计和电磁铁串联在电路中 D．温度达到90℃时，报警器中灯亮的同时铃响 7．如图所示是一个限流装置示意图。图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O点转动。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的　 　过大时，电磁铁的磁性　 　(填“变强”或“变弱”)，吸引衔铁的力　 　(填“变大”或“变小”)，使衔铁向左转动，闸刀开关在　 　的作用下自动断开，切断电路，起到保险作用。 8、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等元件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。 （1）电磁继电器中，电磁铁上端是　 　(填“N”或“S")极。 （2）电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱的温度可达到　 　℃。 （3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90~150℃，可供选择的可变电阻器R2的阻值有如下几种，应选择____。 A．0~100Ω B．0~200Ω C．0~1000Ω D．0~1500Ω （4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是　 。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 电流的磁场（第3课时）（导学案） 1、认识电磁继电器的结构与工作原理，了解信息磁记录的原理及电磁铁的实际应用。 2、分析电磁继电器的工作过程，提升运用电磁知识解决实际问题的逻辑推理能力。 3、感受电磁技术在生产生活中的价值，培养运用科学知识解释和解决实际问题的意识。 1、电磁铁的工作原理和基本构造。（重点） 2、电磁铁在生活中的应用实例及优点。（难点） 1、电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的自动开关。 2、电磁继电器由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。 3、电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。 4、信息的磁记录是利用电磁铁将电信号转化为磁信号。 1、思考与讨论：如图是一种常见的使用电磁继电器的控制电路，图甲是控制电路开关断开的状态，图乙是控制电路开关闭合的状态。请向同组同学说明这个电路是如何控制电动机运行的，绿灯亮或红灯分别表示电动机处于什么状态。 低压电源的开关断开→电磁铁失去磁性→衔铁B在弹簧C的作用下被拉起→动触点D与红灯触点接触，而与绿灯触点分离→红灯熄灭，绿灯亮起，电动机停止工作。 低压电源的开关闭合→控制电路中有电流通过→电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B→动触点D与红灯触点分离，而与绿灯触点接通→红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。 2、实践活动 （1）观察电磁继电器。对照电磁继电器的说明书，认识电磁继电器上接线柱的位置，并思考说明书上写着的电流和电压表示什么意思。 额定工作电压/电流：指控制电路中电磁铁正常工作时所需的电压和电流。只有在这个参数下，电磁铁才能可靠吸合，保证继电器稳定工作。 （2）把电磁继电器上的线圈接到电源上，组成控制电路。观察通电和断电时电磁继电器的动作情况。注意观察通电时哪两个触点相连，断电时哪两个触点相连。 （3）利用另外一个电源和小灯泡组成的工作电路，通过电磁继电器来控制小灯泡的亮与灭。 （4）水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置，请按以下要求连接如图所示的水位自动报警器电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。 （5）如图所示，电磁门锁已广泛应用于日常生活。打开电磁锁的门往往要用刷卡的方式，根据你现有的知识，说明电磁门锁的工作原理，并简要画出原理图。 开关S闭合，电磁铁通电产生磁场，吸附铁板实现锁门；刷卡验证通过后，开关S断开，电磁铁断电磁场消失，铁板与锁体分离，完成开锁。 3、思考与讨论：如图所示为电铃的工作原理图，B为衔铁，B与弹性片A相连，请根据电磁铁的工作原理，分析电铃是如何发出铃声的。 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。 1、小敏制作了一个简易喇叭（原理如图）．接通交流信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动．为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（　　） A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小 C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数 【答案】A 【解析】 A、改变磁铁的磁极只能改变磁铁的受力方向，不能改变线圈对磁铁的吸引和排斥力大小，因此不能改变纸盆振动幅度，调节喇叭响度，故A符合题意； B、改变电流的大小能够改变线圈的磁性强弱进而改变线圈对磁铁的吸引和排斥力大小，因此能够改变纸盆振动幅度，从而调节喇叭响度，故B不符合题意； C、改变磁铁磁性强弱能够改变线圈对磁铁的吸引和排斥力大小，从而改变纸盆振动幅度，调节喇叭响度，故C不符合题意； D、改变线圈的匝数能够改变线圈的磁性强弱，进而改变线圈对磁铁的吸引和排斥力大小，因此能够改变纸盆振动幅度，从而调节喇叭响度故，D不符合题意。 2、电磁铁被广泛应用于生产、生活中．下列产品中没有用到电磁铁的是（　　） A．磁悬浮列车 B．电话机 C．指南针 D．电磁起重机 【答案】C 【解析】 A.磁悬浮列车的车厢底部和铁轨上都有电磁铁，利用磁极之间的相互作用使列车悬浮在空中，故A不合题意； B.电话机内的听筒，当电流经过听筒线圈时，线圈变成电磁铁，与永磁体之间相互作用将电流转化为声音，故B不合题意； C.指南针没有利用电磁铁，而是利用所有磁体指南北的性质，故C符合题意； D.电磁起重机的主要结构为电磁铁，实现铁和钢的分拣，故D不合题意。 3、小宁家所在的住宅区每栋单元的楼梯口都安装了防盗门，其门锁原理图如图所示，图中只画出了其中一家住户的控制开关S，该门锁的工作过程是：楼上的人闭合控制开关S，门锁上的电磁铁通电后吸引卡入右侧门扣中的衔铁，门可打开。关于该门锁，下列说法中正确的是（　　） A．该门锁利用了电磁感应的原理来工作的 B．该单元的各住户控制门锁的开关是串联的 C．闭合开关S后，电磁铁的右端为N极 D．当控制电流减小时，需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作 【答案】D 【解析】 A、该门锁利用了电生磁的原理来工作的正确，当电流通过螺线管时，螺线管有磁性，故A错误。 B、该单元的各住户控制门锁的开关是并联的，互不影响，故B错误。 C、根据安培定则，闭合开关S后，电磁铁的右端为S极，故C错误。 D、当控制电流减小时，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的磁力减弱，需要将电磁铁靠近衔铁才能继续工作，故D正确。 4、如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（　　） A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响 B．绿灯亮、红灯亮，电铃响 C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响 D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响 【答案】D 【解析】根据图片可知，当水位达到警戒线时，A、B通过水接通，此时电流通过电磁铁，电磁铁产生磁场将衔铁K向左吸，从而与触点C接触，与触点D分开。此时红灯和电铃都被接通，而绿灯断开，那么绿灯不亮，而红灯亮，电铃响。 5、小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。则下列说法正确的是（　　） A．光敏电阻的阻值随紫外线的增强而增大 B．进户线a为火线，b为零线 C．若要降低遮阳布启动时的紫外线强度，可将 R1的滑片向左滑 D．当S2闭合时，弹簧处于收缩状态 【答案】B 【解析】 A．根据题意可知，紫外线的增强，衔铁被吸下来，开关S2闭合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开，所以光敏电阻的阻值变小的，故A错误； B．根据安全用电原则：开关接在火线和用电器之间，所以进户线a为火线，b为零线，故B正确； C．若要降低遮阳布启动时的紫外线强度，将R1接入电路的电阻变小，则R1的滑片向右滑，故C错误； D．根据杠杆原理可知，当S2闭合时，衔铁被吸下来，即右边下来，左边上去，因此弹簧处于拉伸状态，故D错误。 6、如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在汞温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是(　　) A．报警器利用了汞能导电和热胀冷缩的性质 B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点 C．报警器中汞温度计和电磁铁串联在电路中 D．温度达到90℃时，报警器中灯亮的同时铃响 【答案】D 【解析】 A.报警器利用了汞能导电和热胀冷缩的性质，故A正确不合题意； B.电磁铁通电时有磁性，吸引衔铁，电铃所在回路构成通路，电铃发出声音，断电时电磁铁无磁性， 衔铁恢复原状，灯泡所在电路接通，灯泡中有电流通过，灯泡发光，故B正确不合题意； C.由图可知，报警器中汞温度计和电磁铁首尾相连，那么儿子串联在电路中，故C正确不合题意； D.当温度达到90℃时 ，控制电路闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电铃所在电路接通，电铃发出声音，此时灯泡中没有电流通过，灯泡不发光，故D错误符合题意。 7．如图所示是一个限流装置示意图。图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O点转动。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的　 　过大时，电磁铁的磁性　 　(填“变强”或“变弱”)，吸引衔铁的力　 　(填“变大”或“变小”)，使衔铁向左转动，闸刀开关在　 　的作用下自动断开，切断电路，起到保险作用。 【答案】电流；变强；变大；弹簧 【解析】如图所示，当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的电流过大时，电磁铁的磁性变强，吸引衔铁的力变大，使衔铁向左转动，闸刀开关在弹簧的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。 8、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等元件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示。图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线。 （1）电磁继电器中，电磁铁上端是　 　(填“N”或“S")极。 （2）电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时，恒温箱的温度可达到　 　℃。 （3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90~150℃，可供选择的可变电阻器R2的阻值有如下几种，应选择____。 A．0~100Ω B．0~200Ω C．0~1000Ω D．0~1500Ω （4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是　 。 【答案】（1）S（2）70（3）B（4）应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大 【解析】 （1）电流从电磁铁的上端流入下端流出，结合图示的线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的上端为S极，下端为N极。 （2）当电流等于30mA时，合0.03A，总电阻，由于是串联电路，所以恒温箱的电阻R1=R-R2=200Ω-150Ω=50Ω，对应图乙找出恒温箱温度为70℃； 当可变电阻器R2的电阻变大时，电磁继电器的衔铁被吸合时的电流不变，恒温箱的电阻变小，根据图乙得出恒温箱设定的温度将变高； （3）当设定温度为150℃时，热敏电阻R1的阻值为30Ω．根据欧姆定律，电流I=30mA时电磁继电器的衔铁被吸合，所以总电阻，所以R2=200Ω-30Ω=170Ω，选项B较合适。 （4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是：应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片， 、使其接入电路的阻值变大 。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $