20.3 电磁铁 电磁继电器-课件-2026-2027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和电磁继电器，涵盖构造、原理、磁性强弱影响因素及应用。课堂以电磁起重机实例导入，引导对比永磁体与螺线管，通过实验探究铁芯作用、磁性强弱与电流和匝数的关系，制作简易电磁起重机，进而学习电磁继电器的控制原理，构建现象到应用的学习支架。 其亮点在于强化科学探究与科学思维，用控制变量法和转换法探究磁性强弱，项目式活动提升实践能力，练习题结合航天等实际渗透责任意识。帮助学生建立物理观念，教师可高效开展实验教学与知识应用。

人教版物理九年级全一册精做课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026年7月22日 20.3电磁铁 电磁继电器 第二十章 电与磁 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习题（人教版九年级全一册） 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于电磁铁的说法正确的是（） A. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B. 电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性 C. 电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关 D. 电磁铁的磁极固定不变 2. 电磁铁相比永磁体最大的优势是（） A. 磁性更强 B. 体积更小 C. 磁性、强弱、磁极均可控制 D. 使用寿命更长 3. 探究电磁铁磁性强弱实验中，用到的主要实验方法是（） A. 类比法 B. 控制变量法 C. 模型法 D. 等效替代法 4. 在匝数不变的情况下，增大通过电磁铁的电流，电磁铁磁性会（） A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 先强后弱 5. 在电流大小不变时，增加电磁铁的线圈匝数，磁性将（） A. 减弱 B. 增强 C. 不变 D. 无法判断 6. 下列操作可以改变电磁铁磁极方向的是（） A. 增大电流 B. 增加线圈匝数 C. 改变电流方向 D. 更换粗导线 7. 电磁继电器的工作原理是利用（） A. 电流的热效应 B. 电流的磁效应 C. 电磁感应 D. 磁场对电流的作用 8. 电磁继电器的主要作用是（） A. 放大电流 B. 用低压弱电流控制高压强电流 C. 测量电压 D. 节约电能 9. 电磁继电器的触点状态，通电、断电时的变化正确的是（） A. 控制电路通电，衔铁吸合，工作电路接通 B. 控制电路通电，磁性消失 C. 控制电路断电，衔铁吸合 D. 工作电路控制控制电路 10. 下列设备中没有利用电磁铁工作的是（） A. 电磁起重机 B. 电铃 C. 定值电阻 D. 电磁继电器 二、填空题（每空2分，共28分） 11. 内部带有_________的通电螺线管叫做电磁铁。铁芯选用软铁，是因为软铁磁化后_________磁性。 12. 电磁铁的磁性特点：通电_________磁性，断电_________磁性。 13. 影响电磁铁磁性强弱的因素：_________大小、_________匝数、有无铁芯。 14. 在匝数、铁芯相同时，电流越大，电磁铁磁性越_________；在电流、铁芯相同时，线圈匝数越多，磁性越_________。 15. 电磁铁的磁极方向与_________方向有关，与线圈匝数_________（选填“有关”或“无关”）。 16. 电磁继电器由_________电路和_________电路两部分组成，可以实现远程控制和自动控制。 17. 电磁继电器利用低压、弱电流电路的通断，间接控制_________、_________电路的通断。 三、实验探究题（共22分） 18. 结合电磁铁探究实验，完成填空。 （1）实验中通过电磁铁吸引大头针的_________来反映磁性强弱，该方法为_________法。 （2）探究磁性与电流大小关系时，需控制_________相同，通过滑动变阻器改变电路电流。 （3）探究磁性与线圈匝数关系时，需将两个匝数不同的电磁铁_________联，保证电流相等。 （4）相同条件下，有铁芯的电磁铁比无铁芯的电磁铁磁性_________。 （5）电磁铁广泛应用于电磁起重机、_________、_________等自动控制设备中。 四、简答应用题（共20分） 19. 简要说明电磁铁与普通永磁体相比的三大优点。（10分） 20. 简述电磁继电器的工作过程和主要用途。（10分） 五、参考答案与解析 选择题答案： 1.B 解析：电磁铁铁芯必须用软铁，不能用铜；磁性强弱与电流、匝数、铁芯有关；磁极可随电流方向改变。 2.C 解析：电磁铁核心优势：磁性有无、强弱、磁极方向均可人为控制，适配自动化控制场景。 3.B 解析：探究多个变量影响时，需采用控制变量法，每次只改变一个变量。 4.A 解析：匝数、铁芯不变，电流越大，电磁铁磁性越强。 5.B 解析：电流、铁芯不变，线圈匝数越多，缠绕磁场叠加越多，磁性越强。 6.C 解析：电流方向决定电磁铁磁极，电流大小、匝数只改变磁性强弱，不改变磁极。 7.B 解析：电磁继电器依靠电磁铁通电生磁、断电消磁工作，利用电流磁效应。 8.B 解析：电磁继电器核心作用：低压弱电流控制高压强电流，保障操作安全，实现自动控制。 9.A 解析：控制电路通电，电磁铁产生磁性，吸下衔铁，接通工作电路；断电磁性消失，衔铁复位。 10.C 解析：定值电阻利用电流热效应工作，不含电磁铁，其余设备均内置电磁铁。 填空题答案： 11. 铁芯；断电后失去 12. 有；无 13. 电流；线圈 14. 强；强 15. 电流；无关 16. 控制；工作 17. 高压；强电流 实验探究题答案： （1）数目多少；转换 （2）线圈匝数、有无铁芯 （3）串 （4）强 （5）电铃；自动开关（合理即可） 简答应用题答案： 19. 答：① 磁性有无可控：通电有磁性，断电无磁性；② 磁性强弱可控：可通过改变电流大小、线圈匝数调节磁性强弱；③ 磁极方向可控：改变电流方向即可改变电磁铁磁极，使用灵活，适配各类自动控制电路。 20. 答：工作过程：控制电路通电，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，带动触点闭合，工作电路接通；控制电路断电，电磁铁磁性消失，衔铁在弹簧作用下复位，工作电路断开。主要用途：实现低压控制高压、弱电流控制强电流，保障用电安全，广泛用于远程控制、自动报警、智能设备等场景。 习题总结 本套习题全覆盖20.3电磁铁、电磁继电器核心考点，包含电磁铁定义与特性、磁性强弱影响因素、磁极变化规律、实验探究方法、电磁继电器结构、工作原理与实际应用。重点区分电磁铁与永磁体差异，突破控制变量实验考点、继电器电路控制逻辑等中考高频难点，排版难度与整册习题统一，适配同步巩固与单元复习。 学习目标 1.知道电磁铁的构造和工作原理；认识电磁继电器的构造、工作原理和作用。 2.通过制作简易电磁起重机，运用控制变量法归纳规律，培养分析能力；通过分析电磁继电器工作过程，提升逻辑推理能力。 3.经历制作简易电磁起重机的过程，培养提出和解决问题、总结归纳的科学探究能力。 学习目标 电磁铁：插入铁芯的通电螺线管。 构造： 铁芯 思考：为什么插入铁芯之后，磁性会大大加强呢？ 线圈 工作原理：电流的磁效应。 电磁铁 课堂导入 在工地、码头，以及一些车间、货场，人们常常可以看到电磁起重机提起几十吨重的铁板、钢筋、铁管、废铁和其他各种铁质材料。 　　 它能随意把钢铁吸住或放下呢，你知道它是如何做到的吗？ 探究新知 这样的磁体与永磁体相比，有哪些优点？这些优点在实际中有哪些应用？ 螺线管通电后，会成为一个磁体，断电后其磁性容易消失。 永磁体：条形磁体，它的周围存在着磁场，且能长期保持其磁性，这种磁体被称为永磁体。 探究新知 演示实验 【实验】增强螺线管磁性强弱的方式 　　如图所示，用导线在塑料管上绕成一个螺线管。接通电路，分别将木棒、铜棒和铁棒插入塑料管内，通过吸引小铁钉(或大头针)的数量判断螺线管磁性强弱的变化情况。 实验表明，通电螺线管内插入铁棒时，其磁性明显增强。 电磁铁 探究新知 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。 线圈 铁芯 探究新知 2. 工作原理 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。 通电后，铁芯被螺线管的磁场磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性增强。 螺线管的磁场 + 铁芯的磁场 螺线管的磁场 探究新知 电磁起重机 　　前面提到的电磁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。 你能制作一个简易的电磁起重机吗？ 1. 许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下 列说法正确的是( ) A A. 铁芯使通电电磁铁的磁性增强 B. 电磁铁断电后，仍然有很强的磁性 C. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 D. 电磁铁是根据电流的热效应制成的 返回 举一反三 10 2. 下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应 用的是( ) A A. 指南针 B. 电铃 C. 磁悬浮列车 D. 电磁起重机 返回 举一反三 11 探究新知 　　把一根较长的导线绕在一枚大铁钉上，就可制成一个电磁铁。把电源、电磁铁及滑动变阻器串联起来，闭合开关，观察“起重机”吊起了多少曲别针。 想想做做 制作简易的电磁起重机 实际电磁起重机中的电磁铁磁性很强。 如何使你制作的电磁铁磁性增强？ 影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些呢？ 自制电磁铁 探究新知 演示实验 【实验】探究影响电磁铁磁性强弱的因素 ①电流的大小可能会影响电磁铁磁性的强弱。 ②线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。 猜想与假设 实验器材 利用大铁钉、漆包线、电流表、电源、开关、滑动变阻器、大头针、铁架台等。 探究新知 实验方法 控制变量法 ①控制电磁铁线圈的匝数相同，改变线圈中电流的大小。 ②控制电磁铁线圈的电流相同，改变线圈匝数。 转换法 判断磁性强弱方法——根据吸引大头针、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。 探究新知 1. 电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系： 　　将滑动变阻器、电流表和电磁铁串联起来，闭合开关，此时电磁铁线圈匝数一定，调节滑动变阻器，改变通过线圈的电流大小，观察电磁铁吸引大头针的数目变化。 实验过程 S a S a 结论一：当匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。 探究新知 2. 电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系： 　　把三个匝数不同的电磁铁，与滑动变阻器、电流表串联在电路中， 闭合开关，此时电路中电流大小一定，观察电磁铁吸引大头针的数目变化。 S a b c 结论一：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。 探究新知 影响电磁铁磁性强弱的因素： 电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______； 线圈的匝数乙丁时，通过电磁铁的电流越____，电磁铁的磁性______； 当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______，磁性______。 总结归纳 有 消失 大 越强 越多 越强 3. 如图所示是某科技小组设 计的一种温度自动控制报警装 置的电路图，关于它的说法正 确的是( ) C A. 当温度低于 时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 B. 当温度低于 时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 C. 当温度达到 时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 D. 当温度达到 时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 举一反三 18 【点拨】当温度低于 时， 左侧控制电路断路，电磁继电 器不工作，动触点接触上面静 触点，所以只有绿灯发光；当 温度达到 时，左侧控制电路连通，电磁继电器工作，动 触点接触下面静触点，红灯与电铃接通，此时红灯亮，电铃响。 返回 举一反三 19 探究新知 3.电磁铁的优缺点 电磁铁磁性的有无可由电流的通断来控制。 电磁铁的磁性强弱，可用电流大小、线圈匝数多少来控制。 电磁铁的极性变换，可通过改变电流方向来实现。 探究新知 4.电磁铁的应用 　　电磁铁在生活、生产和科学技术中有很广泛的应用。从家里的全自动洗衣机到电动汽车，从磁悬浮列车到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁无处不在。 利用电磁铁发明电报、电话，开创了现代通信技术。 在北京正负电子对撞机中， 使用了大量的电磁铁。 磁悬浮列车所用的磁体是通有强大电流的电磁铁。 探究新知 　　在生活中，驱动巨大机器的电流可能有几十安、几百安。直接控制或操作是很危险的。在工厂里，我们常常看到工人师傅利用按钮来控制机器。 这是如何做到控制这些强大的电流？ 电磁继电器 探究新知 1. 电磁继电器概念 电磁继电器 　　电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高压电、强电流电路通断，来控制工作电路的一种开关的装置。 电磁继电器是电磁铁的广泛应用 探究新知 2. 电磁继电器的结构 　　由电磁铁、衔铁、弹簧、触点（动触点和静触点）等组成。 工作时的电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。 电动机 M 静触点 动触点 衔铁 电磁铁 弹簧 低压电源 高压电源 控制电路 工作电路 电磁铁: 通电时产生磁性，吸下衔铁。 衔铁: 带动动触点上下运动。 弹簧: 电磁铁无磁性时，带动衔铁离开电磁铁。 触点: 相当于被控制电路的开关。 探究新知 3. 电磁继电器的工作原理 　　控制电路中开关S闭合时，电磁铁的线圈有电流通过产生磁性， 衔铁B被吸下来，动触点D与静触点E接触，高压电路闭合，电动机M工作。 　　反之控制电路开关S断开时，线圈没有电流通过磁性消失， 衔铁B被弹簧弹起，动触点D与 静触点E脱离，高压电路断开， 电动机M停止工作。 探究新知 4. 电磁继电器的作用及实质 用控制___电压___电流电路的通断， 来间接控制___电压___电流电路的通断。 低 弱 高 强 作用 电磁继电器的实质就是一种利用______， 来控制工作电路通断的 _____。 实质 电磁铁 开关 探究新知 　　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。 5. 电磁继电器的应用 电铃 电梯超载报警系统 4.为了探究电磁铁的磁性强弱 跟哪些因素有关，小红同学用 漆包线（表面涂有绝缘漆的导 线）在大铁钉上绕若干匝，制 成简单的电磁铁，如图甲、乙、 丙、丁所示为实验中观察到的 四种情况。 （1）可通过观察____________________________来判断电 磁铁磁性的强弱。 电磁铁吸引大头针数目的多少 举一反三 28 （2）比较________两图可知： 电磁铁通电时有磁性，断电时 没有磁性。 甲、乙 举一反三 29 （3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，通过电磁铁 线圈的电流越____，电磁铁磁性越________________。 大 强（或小；弱） 举一反三 30 【点拨】比较乙、丙两图，图丙滑 动变阻器接入电路的阻值较小，电 路总电阻较小，电源电压不变，根 据欧姆定律可知，电路中电流较大， 且电磁铁吸引的大头针数目较多， 可知：线圈匝数相同时，通过电磁 铁绕圈的电流越大，电磁铁磁性越强。 举一反三 31 （4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线 圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是 __________________________________。 控制通过两个电磁铁线圈的电流相同 【点拨】探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数 的关系，应控制通过电磁铁绕圈的电流相同，线圈匝数不同。 将两电磁铁串联的目的是控制通过两个电磁铁绕圈的电流相同。 举一反三 32 （5）利用上述结论分析图戊，下列措施 中能使图中电磁铁磁性增强的是___。 B A. 滑片向右移动，其他条件不变 B. 滑片向左移动，其他条件不变 C. 开关 由1扳到2，其他条件不变 D. 电源的正、负极对调，其他条件不变 返回 举一反三 33 5. 小红用一根导线和一枚铁钉制作 了如图所示的电磁铁。她给线圈通电后，钉尖处 可以吸引曲别针。关于此实验，下列说法正确的 是( ) D A. 给线圈通电后，钉尖一端为电磁铁的 极 B. 改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引曲别针 C. 若减少线圈的匝数，则钉尖处吸引曲别针的数量一定减少 D. 若线圈匝数不变，增大电流，钉尖处吸引曲别针的数量 会增加 返回 举一反三 34 6. ［2024·山西］海鲜保存 常要求温度低于 。小 明为海鲜市场的冷库设计了 温度自动报警器，其原理如 图甲所示。控制电路和工作 电路的电源电压均为 保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计， 图乙为热敏电阻 随温度变化的图像。冷库温度等于或高于 时，工作电路报警。下列说法正确的是( ) 举一反三 35 A. 冷库温度升高时，热敏 电阻 的阻值变大 B. 工作电路报警时，衔铁 被吸下，灯亮铃不响 C. 冷库温度为 时， 控制电路中电流为 D. 冷库温度降低时，控制 电路消耗的电功率变大 √ 返回 举一反三 （第7题） 7. ［多选］在中 国航天的辉煌历程中，神舟系列飞船 如同璀璨的星辰，一次次划破苍穹， 书写着人类探索太空的壮丽篇章。载 人飞船在发射前，检测飞船舱体的气 密性至关重要。某小组在项目式学习 中设计了一个检测容器气密性的装置， 举一反三 37 如图所示，该装置由控制电路和工作 电路两部分构成。控制电路的电源电 压不变， 为定值电阻，力敏电阻 置于容器中，工作电路中的、 处分别为绿灯或电铃。先将容器内部 抽成真空，若容器不漏气，绿灯一直 亮；若容器漏气，一段时间后达到临 （第7题） 举一反三 界气压时电铃就发声报警。已知力敏电阻 的阻值随气体压 强的增大而减小。下列说法正确的是 ( ) BCD A. 控制电路工作时图中电磁铁的上 端为 极 B. 检测过程中若容器发生漏气，控 制电路中电流增大 C. 按照设计要求，图中 处应为绿 灯， 处应为电铃 D. 只减小 的阻值，电铃会在漏气 更少时发声报警 （第7题） 返回 举一反三 （第8题） 8.如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂一 条形磁体，当开关 闭合后，电磁铁的上端 是___（填“”或“”）极，当滑片从 端 向 端滑动的过程中，小灯泡的亮度_____ （填“变亮”或“变暗”），弹簧长度______ （填“变长”或“变短”）。 变亮 变短 返回 举一反三 40 9.如图是简单的火警自动报警装置的部分电路，温控开关在 常温时断开，绿灯亮；在温度升高到一定值时自动闭合，红 灯亮、电铃响，发出报警信号。请你按上述要求，将电路图 补充完整。、、为三个接线柱 【解】如图所示。 返回 举一反三 41 10.［2024·广州节选］为 探究电磁铁磁性强弱与电 流大小的关系，请完成下 列实验内容： （1）如图甲，漆包线绕 在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行于小磁针放置在木板上。 举一反三 42 （2）请用笔画线表示导线，按要求将图甲中的电源、开关、 电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已 连接）。要求如下： ①闭合开关，小磁针在电磁铁的作用下，静止时 端指向北方； ②滑动变阻器滑片由 端向 端移动时，电流表 的示数减小。 举一反三 43 【解】如图所示。 举一反三 44 （3）电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来 判断。为探究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小 的关系，请设计记录实验数据的表格。 举一反三 45 如表所示。 次数 电流大小 吸引大头针数目/枚 1 2 3 举一反三 46 （4）某次实验，电流表示数如图乙，此时电流为____A。 0.8 返回 举一反三 47 11. 为了在冬天能 品尝到夏季的蔬菜，学校的劳动 基地要设计一个蔬菜温室，要求 温度控制在 之间。 下面是某小组的作品，设计的温 室结构如图甲所示，室内体积为 ；设计的温控系统原理如图 乙，控制电路的电源电压为 ， 举一反三 48 电阻箱的阻值调为 ，热敏 电阻 的阻值随温度的变化图像 如图丙；工作电路中电热丝 的电 阻为 ，浴霸灯 标有“ ”字样。当控制电路 中的电流达到 时，衔铁被 吸下；当电流降低到 时， 衔铁被弹回。 举一反三 （1）图乙中的浴霸灯 ，可以使温室降 温平缓一些，这是因为它工作时会_____ _________。 提供适量热量 举一反三 50 （2）若电磁铁线圈的电阻忽略不计， 电热丝刚停止工作时，室温为____ 。 20 举一反三 51 （3）下表所示是设计要求的部分评价指标。请结合评价表 中的指标，分析说明上述设计作品的评价等级：__________ ____________________________________________________ _______________________。 等级 优秀 良好 合格 不合格 评价 指标 能自动控制室温在 规定范围内 波 动，且降温较平缓 能自动控 制室温升 降，且降 温较平缓 不能控制 室温升 降，降温 较平缓 不能控制室 温升降，也 不能平缓降 温 良好，因为蔬菜温室能自动控制室温升降，且降温较平缓，但温度只能控制在之间 举一反三 52 课堂小结 电磁铁 电磁继电器 电磁铁 电磁铁 磁性强弱 优点 电磁继电器 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可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。 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。 构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点。 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。 $