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 电磁继电器”核心内容，通过制作简易电磁起重机实验导入，衔接电流磁效应知识，以实验探究为支架，系统讲解电磁铁构造、原理、磁性影响因素及电磁继电器的结构与应用。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过控制变量法探究磁性强弱，转换法判断磁性大小，结合磁浮列车、水位报警器等实例，强化物理观念。中考真题融入助力知识迁移，学生提升探究与应用能力，教师可获得系统教学资源与评价工具。

授课教师: . 班 级: 9年级( )班 . 时 间: . 人教版(2024)物理九年级全册教学课件 第二十章 电与磁 20.3电磁铁 电磁继电器 20.3 电磁铁 电磁继电器 同步练习题(人教版九年级全册) 适用年级:九年级 考查知识点:电磁铁构造与原理、电磁铁磁性影响因素、电磁铁优点、电磁继电器结构、工作原理、低压控制高压、自动控制应用 满分:100分 一、选择题(每题4分,共32分) 1. 电磁铁的铁芯一般选用软铁制成,主要原因是软铁() A. 导电性能好 B. 通电易磁化,断电磁性易消失 C. 硬度大 D. 可以永久保留磁性 2. 下列关于电磁铁的说法正确的是() A. 电磁铁通电有磁性,断电无磁性 B. 电磁铁的磁性强弱固定不变 C. 电磁铁磁极方向无法改变 D. 电磁铁不需要通电即可工作 3. 探究电磁铁磁性强弱实验中,不会影响磁性强弱的是() A. 线圈匝数 B. 电流大小 C. 通电时间 D. 有无铁芯 4. 在电流和匝数相同的情况下,有铁芯的电磁铁比无铁芯螺线管磁性() A. 更强 B. 更弱 C. 相同 D. 无法比较 5. 改变电磁铁线圈中的电流方向,可以改变电磁铁的() A. 磁性强弱 B. 磁极方向 C. 磁性有无 D. 磁场大小 6. 电磁继电器的工作原理主要利用了() 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 7. 电磁继电器在电路中的主要作用是() A. 测量电流大小 B. 低压控制高压、自动控制电路 C. 消耗电能 D. 保护导线不发热 8. 下列设备中,没有利用电磁铁工作的是() A. 电磁继电器 B. 电铃 C. 永磁体挂钩 D. 电磁起重机 二、填空题(每空3分,共30分) 9. 内部带有_的通电螺线管叫做电磁铁,它利用电流的_效应工作。 10. 电磁铁的优点:磁性有无可由_控制;磁性强弱可由电流大小和_控制;磁极方向可由电流方向控制。 11. 在匝数、电流相同时,插入铁芯可以_电磁铁的磁性。 12. 电流大小一定时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越_。 13. 电磁继电器由控制电路和_电路两部分组成,可实现远距离操控。 14. 电磁继电器工作时,控制电路接通,电磁铁_磁性,吸引衔铁,使工作电路接通。 15. 控制电路断开时,电磁铁磁性_,衔铁在弹簧作用下复位,断开工作电路。 16. 电磁继电器可以用低电压、弱电流电路控制_、强电流电路,保障操作安全。 三、实验应用题(每空4分,共20分) 17. 根据电磁铁与电磁继电器知识完成填空: (1)探究电磁铁磁性强弱实验中,通过吸引大头针数量判断磁性强弱,运用了_法。 (2)保持匝数不变,增大电流,电磁铁吸引大头针增多,说明磁性_。 (3)电磁铁相比于永磁体,最大优势是磁性强弱和_可以人为调节。 (4)电铃持续响铃,是利用电磁铁反复_、失磁实现电路通断。 (5)电磁继电器属于_开关,广泛用于自动控制电路。 四、简答题(18分) 18. 结合本节知识点作答:(1)简述电磁铁相比普通永磁体的优点;(2)说明电磁继电器在电路中的主要作用。 参考答案与解析 一、选择题 1.B 解析:软铁磁化后,断电磁性迅速消失,适合制作电磁铁铁芯,实现磁性可控。 2.A 解析:电磁铁依靠通电产生磁场,通电有磁性、断电无磁性,磁性强弱、磁极均可调节。 3.C 解析:电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关,与通电时间无关。 4.A 解析:铁芯被通电螺线管磁场磁化,叠加原有磁场,大幅增强整体磁性。 5.B 解析:电流方向改变,电磁铁磁场方向改变,磁极颠倒,不影响磁性强弱。 6.B 解析:电磁继电器核心部件是电磁铁,依靠电流磁效应完成吸合、断开动作。 7.B 解析:电磁继电器核心作用:低压控高压、弱电控强电,实现自动控制和远程控制。 8.C 解析:永磁体依靠自身磁性工作,无需通电,不含电磁铁;其余设备均利用电磁铁。 二、填空题 9. 铁芯;磁 10. 通断电;线圈匝数 11. 增强 12. 强 13. 工作 14. 获得 15. 消失 16. 高电压 三、实验应用题 17.(1)转换 (2)增强 (3)磁极 (4)得磁 (5)自动 四、简答题 18. 答:(1)电磁铁的优势有三点:①磁性有无可控,通过电路通断电即可控制;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,改变电流方向即可调换南北极,灵活度远高于永磁体。 (2)电磁继电器主要作用:一是安全防护,用低压弱电流电路控制高压强电流电路,避免人员直接操作高压电路,防止触电危险;二是实现自动化、远距离控制,可配合传感器完成自动开关、故障保护,广泛应用于工业、家电控制电路中。 (全文共计1222字) 2026年8月9日 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 构造: 电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。 线圈 铁芯 工作原理 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。电磁铁通电后,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。 知识点 1 电磁铁 3 有电流通过时有磁性,没有电流时失去磁性。 磁性有无的可控性。 有何实际意义? 点击图片播放实验视频 电磁铁 电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢? 磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。 应用电流磁效应,应该与电流大小有关。 线圈是主要部件,应该与线圈的形状、匝数有关。 问题 猜想 判断磁性强弱方法: 根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。 知识点 2 电磁铁的磁性 1.同一个电磁铁,流过的电流越大,磁性越强。 2.当电磁铁的线圈匝数和电流一定时,有铁芯的电磁铁磁性越强。 3.当电流一定时,外形相同的电磁铁,线圈匝数越多,磁性越强。 实验结论 探究:影响电磁铁磁性强弱的因素 点击图片观看探究影响电磁铁磁性强弱因素的视频 1. 磁性有无可以通过通断电来控制。 2. 磁性强弱可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来控制。 3. 它的磁极可以通过改变电流的方向来控制。 电磁铁的优点: 想一想:鉴于电磁铁的种种优点,电磁铁中的铁芯是用硬磁材料还是软磁材料制作? 软磁材料 归纳总结 电磁起重机 电铃 电磁阀门 电磁锁 电磁选矿机示 意图 电磁铁的应用 接通电源后,电磁铁吸引衔铁,敲击铃碗发声,但同时衔铁与螺钉分离,通过线圈的电路断开,电磁铁失去磁性,衔铁由于弹性回到初始位置,这时衔铁与螺钉又接触,线圈的电路闭合,电磁铁又吸引衔铁,敲击铃碗发声……如此往复,电铃就不断发出声音。 点击图片演示 直流电铃工作原理 磁浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁,是靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的,由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度,行走时不需接触轨道,因此只受来自空气的阻力。磁浮列车的最高速度可超过每小时500 km。 2003年,上海浦东机场到市区的磁浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁浮铁路。 磁浮列车 在生活中,我们经常看到一些大型机器在工作(如大型吊 车),而它们的电流可达几十安、上百安,直接控制或操作是 很危险的,那怎么才能控 制这些强大的电流? 知识点 3 电磁继电器 S 电磁铁 衔铁 触点 弹簧 主要部分的作用: 电磁铁:通电时产生磁性,吸下衔铁。 衔铁: 和动触点组成一个绕支点转动的杠杆,带动动触点 上下运动。 弹簧:电磁铁磁性消失时,带动衔铁弹离电磁铁。 触点:相当于被控制电路的开关。 电磁继电器构造 常见的电磁继电器 当开关闭合时,电磁铁通电,把_吸下来使_接触,_电路闭合,电动机便转动起来。当开关断开时,电磁铁断电失去磁性,弹簧把_拉起来,切断_电路,电动机便停止转动。 衔铁 动触点、静触点 工作 衔铁 工作 利用电磁铁控制工作电路通断的开关。 点击图片演示电磁继电器的结构和工作原理 电磁继电器的工作原理 (1) 用低电压、弱电流控制高电压、强电流。 (2) 实现自动控制。 (3) 实现远距离控制。 电磁继电器的应用 水位没有到达金属块A时,控制电路不工作,继电器线圈没有电流通过,此时继电器工作电路的上面两个触点接触,工作电路中绿灯与电源构成回路,绿灯亮;当水位到达金属块A时,继电器线圈有电流流过,电磁铁吸引衔铁,使工作电路的下面两个触点接触,红灯与电源构成回路,红灯亮。 点击图片演示水位报警器工作原理 温度自动报警器 温度升高时,水银面上升,当水银面上升到与金属丝接触时,电磁铁线圈中就有电流通过,产生磁性吸引触点开关使之闭合,这时工作电路形成回路,电铃就响起来了。 点击观看 温度自动报警器 连接中考 1.(嘉兴中考)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。接通信号源后,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 A 18 2.(黄冈中考)如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光 敏电阻上,光敏电阻的阻值_, 电路中的电流增大,电磁铁的磁性 _,在衔铁的作用下, 开启自动除尘模式。若图中a、b一个 是除尘器,一个是指示灯,则_是除尘器。 减小 增强 b 连接中考 19 3.(金华中考)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A、B上方都是S极 B.通过电磁铁A和B的电流相等 C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性 D.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱 A 连接中考 电磁铁A的上方为N极,B的上方为S极 4.(南京中考)如图是一个限流装置示意图,图中P是电磁铁,S是开关,Q是衔铁、可绕O点转动。当电路中电流过大时,电磁铁的磁性_(填“增强” “减弱”或“不变”),吸引衔铁, 弹簧将开关拉起,使电路_, 起到保护作用。 增强 断开 连接中考 21 5. (2025 黑龙江中考)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 B 连接中考 22 知识点1 电磁铁 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 考试考法 23 知识点2 电磁铁的磁性 2.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小海用电池(电压一定)、滑 动变阻器、数量较多的大头针以及较长导线为主要器材,进行如图所示 的简易实验。 考试考法 24 (1)小海将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过_ _来判断电磁铁磁性的强弱,这种常用的实验方法是_ (填“控制变量法”或“转换法”)。 吸引大头 针的数量 转换法 (2)连接好电路,使滑动变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察 到图甲所示的情景;接着,移动滑动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变 小,观察到图乙所示的情景,比较图甲和图乙,可知图_中的电流较小, 从而发现,通过电磁铁的电流越_(填“大”或“小”),磁性越强。 甲 大 考试考法 25 (3)比较图丙中和 得出结论:当通过线圈的电流相等时,线圈匝数 越多,磁性越_。 强 (4)下列物品中,其工作原理不涉及电磁铁应用的是_(填序号)。 ①指南针 ②电铃 ③磁悬浮列车 ④电磁起重机 ① 返回 考试考法 26 知识点3 电磁继电器 3.福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,其搭设的电 磁弹射轨道实质是电磁铁矩阵,电磁铁是利用电流的_效应工作的。 电磁继电器也是利用电磁铁来工作的,它是用来控制工作电路的一种 _。 磁 开关 返回 考试考法 27 4.如图所示的是某科技小组设计的一种温 度自动控制报警装置电路图,下列关于它 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 返回 考试考法 28 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 考试考法 29 6.给电磁铁通电,铁块及弹簧在图中位置静止。当滑动变阻器的滑片向 端滑动时,则( ) D A.电磁铁的上端为 极,弹簧的长度增加 B.电磁铁的上端为 极,弹簧的长度减小 C.电流表的示数减小,弹簧的长度减小 D.电流表的示数增大,弹簧的长度增加 返回 考试考法 30 7.[海南中考] 学校安装了一款能根据光照强度实 现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电 源电压保持不变,为定值电阻, 为光敏电阻, 其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关 ,当 光照强度减小时,下列说法正确的是( ) D A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强 C.电压表示数减小 D.通过 的电流减小 返回 考试考法 31 8. 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。如图所示 的是研究巨磁电阻特性原理的示意图,闭合开 关、,当滑片 向左滑动时,下列说法正 确的是( ) D A.电磁铁的磁性减弱 B.电磁铁的磁极位置会改变 C.巨磁电阻两端的电压变大 D.指示灯亮度变亮 返回 考试考法 32 9.现代家庭配电系统中基本都用空气开关代替 了之前的闸刀开关,空气开关的构造如图所示。 家庭电路中发生短路时,电磁线圈中的电流会 _(填“增大”“减小”或“不变”),电磁线 增大 断路 圈的磁性增强,吸引线圈中心金属柱从而造成静、动触点分离,电路形 成_(填电路状态)。 返回 考试考法 33 10.请将电磁继电器电路连接完整,要求:开关闭合时,电动机转,小 灯泡不亮;开关断开时,小灯泡亮,电动机不转。 [答案] 返回 考试考法 34 11. 阅读短文,回答下 列问题。#1 燃气灶常配备熄火保护装置,当 燃气灶意外熄火时,自动关闭燃气阀,如图甲所示。图乙是某燃气灶熄 火保护装置原理示意图。工作时,热电偶热端受热,当冷、热两端有一 定温度差时,电磁铁将衔铁吸引过来,衔铁通过连杆带动活塞向左移动, 压缩弹簧,同时进气口被打开,燃气输送至出气口。若炉火意外熄灭, 热电偶没有温度差,电磁铁失去磁性释放衔铁,活塞在弹簧作用下关闭 进气口,防止燃气外泄。#1.1 考试考法 35 (1)熄火保护装置工作时,热电偶在电路中相当于_(填“电源” “开关”或“用电器”)。 (2)若电流方向为图乙中的箭头所示,则电磁铁端为_(填“ ”或“ ”)极。 (3)在测试熄火保护装置时,发现电磁铁无法将衔铁完全吸过来,燃 气无法到达出气口,为了解决此问题,可采取的方法是_。 电源 增加线圈匝数 返回 考试考法 36 结构:内部插有铁芯的螺线管 工作原理:利用电流的磁效应来工作 电磁铁的优点 电磁铁 影响电磁铁磁性大小的因素 磁性有无可以通过通断电来控制 磁性强弱可以通过改变电流的大小和线圈的匝数来控制 它的磁极可以通过改变电流的方向来控制 应用 电流大小 线圈匝数 课堂小结 实质:利用电磁铁来控制工作电路的开关 应用 电磁继电器 (1) 用低电压、弱电流控制高电压、强电流 (2) 实现自动控制 (3) 实现远距离控制 课堂小结 38 谢谢观看 THANKS $