人教版九年级物理 第二十章电与磁第3节电磁铁 电磁继电器（教学设计）.docxVIP

人教版九年级物理第二十章电与磁

第3节电磁铁电磁继电器（教学设计）

【课题】第3节电磁铁电磁继电器

【学习目标】

1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。

2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素。

3.了解电磁铁在生活中的广泛应用。

4.了解电磁继电器的结构和工作原理.

【学习重点】

1.影响电磁铁磁性强弱的因素。

2.电磁继电器的结构和工作原理。

【学习难点】

利用电磁铁和电磁继电器的工作原理解释生活中的实际现象。

【教学器材】

电源、开关、滑动变阻器、大铁钉、铁屑（或大头针）、漆包线、演示实验用电磁铁（带U型铁芯的线圈）、电磁继电器等

【新课导入】

问题：

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，有哪些优点?这些优点在实际中有哪些应用?

【板书课题】第3节电磁铁电磁继电器

【新课学习】知识点一电磁铁

【播放视频】电磁铁

一、电磁铁

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，它会有较强的磁性。这种磁体叫作电磁铁。

1.电磁铁的工作原理

利用电流的磁效应工作。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。

电磁铁的铁芯是由软铁制成的，被磁化时显示磁性，在失去外部磁场时，其磁性会立即消失。电磁铁有电流通过时有磁性，没电流时失去磁性。

2.电磁铁的磁极

与通电螺线管的磁极相同；当电流方向改变时，磁极也发生改变（磁极对调）。

展示电磁起重机

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在工作。电磁起重机的主要部件之一是电磁铁，电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一个位置后切断电流，钢铁被放下。大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材。

【想想做做】制作简易的电磁起重机

把一根较长的导线绕在一枚大铁钉上，就可以制成一个电磁铁。把电源、电磁铁及滑动变阻器串联起来，闭合开关，观察自制的“起重机”吊起了多少曲别针。

【播放视频】制作简易的电磁起重机

提出问题：如何使制作的电磁铁磁性增强?

【演示】探究影响电磁铁磁性强弱的因素

猜想：可能与电流的大小、线圈的匝数有关。

实验方法：①控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小。

②控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。

判断电磁铁磁性强弱方法：根据吸引铁钉或曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。

3.探究影响电磁铁磁性强弱的因素

【播放视频】影响电磁铁磁性强弱的因素

实验电路：把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。

实验步骤：（1）按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器滑片P，改变电路中的电流。观察电流大小不同时，电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。

现象：电流越大，电磁铁能吸引的铁钉数越多。

结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。

（2）把两个匝数不同的电磁铁串联在电路中，可以控制通过的电流相等，通过比较吸引的铁钉的数量比较电磁铁磁性的强弱。

现象：匝数越多，吸引的铁钉越多。

结论：电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。

归纳：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。

【归纳总结】

1.电磁铁的构成：内部插入铁芯的螺线管。

2.电磁铁的工作原理：电流的磁效应。

3.电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断来控制。

4.电磁铁的磁性强弱可以通过线圈中电流大小和线圈匝数来控制。

5.电磁铁的磁极性质可以通过线圈中电流方向来控制。

4.电磁铁的应用

电磁铁的实际用途很多。在电动机、发电机里会用到电磁铁。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。

磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。电磁铁通过磁体间的相互作用使列车悬浮在轨道上，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦，突破了以往列车的速度极限。

【课堂练习】

【例题1】（2025年四川广安中考题）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。

实验次数

电压U/V

电流I/A

1

2.4

2

3.6

0.3

3

5.0

0.4

（1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性（N或S）。

（2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变______。

（3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1