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浙教版八下科学§1.3电磁铁的应用教学设计
课题 1.3电磁铁的应用 单元 一 学科 科学 年级 八下
教材分析 本节为浙教版八下第一章第3节《电磁铁的应用》，主要介绍电磁继电器及其应用，磁悬浮列车及信息的磁记录等。重点是学会分析各电磁继电器的工作原理，虽然电磁继电器的用途较为广泛，但是学生接触的机会还是较少的，故很难单独来研究电磁继电器的工作过，所以教材安排模型、图片等方式来介绍电磁继电器的原理，老师还可通过其他手段如视频等来介绍，增加学生的感性认识，促进学生的理解与记忆。电磁继电器是电磁铁的重要应用之一，如电铃，以及利用低电压、弱电流控制的自动电路作为开关使用，更为直接和广泛，这是对电磁铁知识的综合运用，磁悬浮列车及信息的磁记录也是越来越广泛地应用于生活中，所以本节的重点是帮助学生了解电磁继电器的工作原理，提升学生的分析应用能力。
学习目标 科学观念：了解电磁铁，知道电磁铁的工作原理；了解电磁铁在生产、生活中的应用；了解磁悬浮列车的工作原理；了解信息的磁记录原理；科学思维：以经验和实验为基础，对电磁继电器、磁悬浮列车等进行概括，进而构建模型；能从不同角度分析、思考问题，提出新颖有价值的观点和解决实际问题的方法；探究实践：验证电磁继电器的工作原理；自制水位报警装置；解决生活中的实际问题并进行评价；态度责任：乐于探究善于合作乐于分享，加强科学与生活实际的联系，提高学习兴趣。
重点 电磁继电器结构和工作原理；
难点 分析电磁继电器的工作原理，描述电铃的工作原理。
教学环节 教 师 活 动 设计意图
导入新课 1、如图所示，弹簧下吊一块软铁，下端有一个带铁芯的螺线管，R是滑动变阻器，如果将滑片P向右端移动或者抽出铁芯，弹簧长度的变化应分别是（ C ） A. 伸长、伸长 B. 缩短、缩短 C. 伸长、缩短 D. 缩短、伸长 （第1题图） （第2题图）2、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如中的电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁 A 吸引大头针的数目均比 B 多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ B ）。A．电流的大小 B．线圈的匝数 C．电流的方向 D．电磁铁的极性 3、如图所示是研究电磁铁磁性的实验，闭合开关后，下列说法正确的是（ A ） A.电磁铁的下端是N极
B.电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象
C.将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D.滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会増多 （第3题图） （第4题图）4、如图所示，两电磁铁的铁芯和线圈匝数相同，将它们接入电路中，要求两电磁铁相互吸引且磁性强弱相同，下列连接方式中正确的是（ D ）A．a接P，b接c、d接Q B．a接Q，b接c、d接P C．a同时与c、P相连接，b同时与d、Q相连接D．a同时与d、P相连接，b同时与c、Q相连接 导入新课
讲授新课 一、电磁铁的特性 1、电磁铁： 带铁芯的通电螺线管，称为电磁铁。 2、电磁铁的工作原理： 电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的：将软铁棒插入螺线管内部，当线圈通电时，螺线管产生磁性，线圈内部的磁场使软铁棒磁化为磁铁，使磁性增强；当电流切断时，线圈及软铁棒的磁性消失。 3、电磁铁的特性： 电磁铁产生的磁场很容易控制： ①磁场的有或无可以用开关来控制； ②磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现； ③磁场的强弱可以由电流大小或线圈匝数多少来调节。 二、电磁铁的应用： 电磁铁的应用较为广泛，人们利用电磁铁的特性设计和制造了许多生活和生产用品。如电磁继电器、磁悬浮列车、信息的磁记录等。 1、电磁继电器： （1）电磁继电器： 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。 （2）电磁继电器的作用：使用电磁继电器可以用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。 （3）电磁继电器的结构： 电磁继电器一般由电磁铁、弹簧、衔铁、触点等组成。 （4）电磁继电器的工作过程： ①低压控制电路中开头闭合时，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，触点与下方高压工作电路的动触头接触，高压工作电路能电而工作。 ②当低压控制电路的开头断开时，电磁铁磁性马上消失，在弹簧作用下，衔铁右端向上移动，脱离高压工作电路的动触头，这样高压工作电路停止工作。 结构 工作原理视频：电磁继电器工作原理讨论交流：根据下图，说一说，电磁继电器控制的工作过程。[参考：当低压电源开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁 A产生磁性，吸引衔铁 B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。 当低压电源开关断开时，电磁铁失去了磁性，衔铁 B 在弹簧 C 的作用下拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。]（5）水位自动报警器： 水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。 （工作原理图）（工作过程）讨论交流：根据下图，说一说，温度自动报警器是怎样工作的。 [参考：当温度较低时，金属丝与下方水银柱没有接触，控制电路没有电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下拉起，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故绿灯亮起，红灯熄灭； 当温度升高到一定值时，金属丝与下方水银柱接触，控制电路中有电流通过，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故绿灯熄灭，红灯亮起，起到报警作用。 ]思考讨论：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，请根据电磁铁工作的原理，分析电铃是如何发出铃声的？ [参考：闭合开关通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤右侧的弹性衔铁片吸过来，使小锤打击电铃发出声音。 同时由于衔铁被向左吸引过去而使电路断开，电磁铁失去了磁性，衔铁被弹回，接触到右侧触点，电路闭合，小锤又敲击电铃发声。 不断重复，电铃便发出连续击打声。]2、磁悬浮列车 （1）工作原理：磁悬浮列车就是利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理工作的。 （2）磁悬浮列车快速的原因： 通过轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦，磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。 （3）磁悬浮列车的优势： 磁悬浮列车是一种新型的有轨交通，具有极大的优越性： ①启动快：电能主要用于产生磁力以浮起列车和克服列车前进中的空气阻力，牵引能耗少，启动快； ②速度快：可在400km/h～500km/h间正常运行，最高速度可达600km/h； ③振动小，安全可靠：安全性是飞机的20倍，是轮轨列车的250倍，翻车几乎是不可能的； ④寿命长：列车和路轨的寿命长，维修费用少，运行纪念版成本约是轮轨高速的四分之一； ⑤噪声小：（相对轮轨列车而言，轮轨之间运动产生的噪声，但高速时空气噪声还是比较大的)，乘坐磁悬浮列车平衡舒适。 （4）我国的磁悬浮列车： 上海建成的磁悬浮列车是世界上首次投入商业运营的高速磁悬浮列车。 上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”(简称“常导型’)磁悬浮列车。磁悬浮列车是利用“异性 相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁。 3、信息的磁记录 （1）信息的磁记录： 信息的磁记录是利用磁的性质进行信息的记录的方。 在存储和使用的时候通过特殊的方法进行信息的输入和读出，从而达到存储信息和读出信息的目的。 （2）磁记录方式应用多样化： 随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带、电脑中的磁盘、打电话的磁卡、银行的信用卡，还有磁卡式车票等，都是用磁来记录信息的。 （3）硬盘的磁记录： ①组成：磁记录盘片、读写磁头以及其他配件； ②原理：盘片的表面均匀涂有一层极薄的磁性 颗粒（小磁铁），读写磁头实际就是一块电磁铁。 ③存入数据： ④获取信息：视频：磁记录（4）磁卡的磁记录： 银行等机构发行的磁卡，其背面的磁条里记录着持卡人的账号等信息，使用磁卡时，磁条中的信息被机器读出，也可在磁卡上写入新的信息。 （5）磁带的磁记录：录音机和录像机的磁头也是由电磁铁制成。录音机和录像机将需要记录的声音和图像转变成电信号，通过磁头记录在磁带上。 4、电磁铁的其他用途： 电磁铁在实际中还有广泛的应用。例如，在发电机、电动机、电磁起重机等机械上都用到了电磁铁；在洗衣机、电饭锅等家用电器里也用到电磁铁。 视频：电磁起重机的工作原理阅读 ：电话 复习电磁铁的特性开始进入其应用，水到渠成；先介绍主要有哪些生活中常见的应用，再分别讲解几种重要的应用，如电磁继电器就是重要应用之一介绍电磁继电器：从定义到作用，再到结构及工作原理其中工作原理是重点之一，讲解加视频，让学生充分理解工作原理和过程以达到举一反三的目的讨论交流以内化所学讲解示范，再讨论交流，让学生熟悉电磁继电器的工作原理磁悬浮列车是一种新型的有轨交通工具，相比其他有轨交通，具有独特的优越性，与学生的生活也密切联系，所以从原理到特性，让学生对科技保持浓厚的兴趣同时让学生了解我国的磁悬浮列车的发展情况，以树立爱国情怀磁记录也是电磁铁的重要应用，与生活具有密切联系磁盘和磁卡的工作原理比较抽象，通过图片讲解、视频等，以使学生获得更多的感性认识
课堂练习 1、使用电磁铁的优点是（ C ）A. 磁极、磁性一定 B. 能长时间保持磁性C. 磁性有无和强弱及其磁极的极性都可改变 D. 不需要消耗电能2、如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是( D ) A．白天流过R0的电流比夜晚小 B．给路灯供电的电源应接在b、c两端C．白天R0两端的电压比夜晚大 D．将R阻值调大，则路灯白天也发光 （例题2图） （例题3图）3、如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图，在水银温度计上部插入一段金属丝。下列有关报警器的叙述正确的是（ B ） A. 报警器中电磁铁的铁芯可以换成钢棒 B. 温度达到90℃时，报警器中的灯灭同时铃响C. 报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中 D. 若将上端的金属丝向下移，报警温度将升高4、如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列说法正确的是（ C ） A. 只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B. 机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C. 只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用 （例题4图） （例题5图）5、小明利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结示意图如图所示，其中A、B、C为接线柱，当电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转；电路断开时，指针指O刻度线。（1）若选择A、C为该电流表的接线柱，则应选择 为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。（2）若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表（ ）A．零刻度将向右移动 B．指针将发生反偏C．精确度将提高 D．量程将增大（3）分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是 。[参考：（1）C （2）C （3）BC] 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、电磁铁主要由通电螺线管和铁芯两部分组成； 2、电磁继电器是利用电磁铁工作的自动开关； 使用电磁继电器作为开关，可利用低电压弱电流的控制电路来控制高电压强电流的工作电路； 3、磁盘、磁卡、电磁超重机、电铃、自动温度报警器、录音机、发电机、电动机、电饭锅、洗衣机等是利用电磁铁工作的。 4、信息的磁记录是利用磁化原理来工作的；记录时将声音、图像、数字等信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场；读取时使记录的磁信息通过磁头转变成电信号，再将电信号转变成声音、图像、数字等信息； 5、磁悬浮列车工作原理：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
板书
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第一章 电与磁
浙教版八年级下册
第3节 电磁铁的应用
教学目标
科学观念：了解电磁铁，知道电磁铁的工作原理；了解电磁铁
在生产、生活中的应用；了解磁悬浮列车的工作原理；了解
信息的磁记录原理；
科学思维： 以经验和实验为基础，对电磁继电器、磁悬浮列车
等进行概括，进而构建模型；能从不同角度分析、思考问题，
提出新颖有价值的观点和解决实际问题的方法；
探究实践： 验证电磁继电器的工作原理；自制水位报警装置；
解决生活中的实际问题并进行评价；
态度责任：乐于探究善于合作乐于分享，加强科学与生活实际
的联系，提高学习兴趣。
复习巩固
1、如图所示，弹簧下吊一块软铁，下端有一个带铁芯的螺线管，R是滑动变阻器，如果将滑片P向右端移动或者抽出铁芯，弹簧长度的变化应分别是（ ）
A. 伸长、伸长 B. 缩短、缩短
C. 伸长、缩短 D. 缩短、伸长
2、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如中的电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁 A 吸引大头针的数目均比 B 多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（ ）。
A．电流的大小 B．线圈的匝数
C．电流的方向 D．电磁铁的极性
B
C
新知导入
3、如图所示是研究电磁铁磁性的实验，闭合开关后，下列说法正确的是（ ）
A.电磁铁的下端是N极
B.电磁铁能吸引大头针是电磁感应现象
C.将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D.滑片P向左移动，电磁铁吸引大头针的数目会増多
4、如图所示，两电磁铁的铁芯和线圈匝数相同，将它们接入电路中，要求两电磁铁相互吸引且磁性强弱相同，下列连接方式中正确的是（ ）
A．a接P，b接c、d接Q
B．a接Q，b接c、d接P
C．a同时与c、P相连接，b同时与d、Q相连接
D．a同时与d、P相连接，b同时与c、Q相连接
A
D
新知讲解
一、电磁铁的特性
1、电磁铁：
带铁芯的通电螺线管，称为电磁铁。
2、电磁铁的工作原理：
电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的：将软铁棒插入螺线管内部，当线圈通电时，螺线管产生磁性，线圈内部的磁场使软铁棒磁化为磁铁，使磁性增强；当电流切断时，线圈及软铁棒的磁性消失。
新知讲解
3、电磁铁的特性：
电磁铁产生的磁场很容易控制：
①磁场的有或无可以用开关来控制；
②磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现；
③磁场的强弱可以由电流大小或线圈匝数多少来调节。
新知讲解
二、电磁铁的应用：
电磁铁的应用较为广泛，人们利用电磁铁的特性设计和制造了许多生活和生产用品。如电磁继电器、磁悬浮列车、信息的磁记录等。
各种电磁继电器
磁悬浮列车
信息的磁记录
新知讲解
1、电磁继电器：
（1）电磁继电器：
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
（2）电磁继电器的作用：
使用电磁继电器可以用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。
新知讲解
（3）电磁继电器的结构：
电磁继电器一般由电磁铁、弹簧、衔铁、
触点等组成。
（4）电磁继电器的工作过程：
①低压控制电路中开头闭合时，电磁
铁有磁性，将衔铁吸下，触点与下方高压
工作电路的动触头接触，高压工作电路能
电而工作。
②当低压控制电路的开头断开时，电磁铁磁性马上消失，在弹簧作用下，衔铁右端向上移动，脱离高压工作电路的动触头，这样高压工作电路停止工作。
视频：
电磁继电器的工作原理
（点击图片播放）
讨论交流：
根据下图，说一说，电磁继电器控制的工作过程。
当低压电源开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁 A产生磁性，吸引衔铁 B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
当低压电源开关断开时，电磁铁失去了磁性，衔铁 B 在弹簧 C 的作用下拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
新知讲解
（5）水位自动报警器：
水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。
绿灯亮：安全
红灯亮：报警
讨论交流：
根据下图，说一说，温度自动报警器是怎样工作的。
当温度较低时，金属丝与下方水银柱没有接触，控制电路没有电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下拉起，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故绿灯亮起，红灯熄灭；
当温度升高到一定值时，金属丝与下方水银柱接触，控制电路中有电流通过，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通，故绿灯熄灭，红灯亮起，起到报警作用。
思考讨论
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，请根据电磁铁工作的原理，分析电铃是如何发出铃声的？
闭合开关通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤右侧的弹性衔铁片吸过来，使小锤打击电铃发出声音。
同时由于衔铁被向左吸引过去而使电路断开，电磁铁失去了磁性，衔铁被弹回，接触到右侧触点，电路闭合，小锤又敲击电铃发声。
不断重复，电铃便发出连续击打声。
新知讲解
2、磁悬浮列车
（1）工作原理：
磁悬浮列车就是利用“同名磁极
相互排斥，异名磁极相互吸引”的
原理工作的。
（2）磁悬浮列车快速的原因：
通过轨道上的强电磁铁与列车上
的电磁铁之间的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的摩擦，磁悬浮列车运行时的阻力很小，因此运行速度很快。
新知讲解
（3）磁悬浮列车的优势：
磁悬浮列车是一种新型的有轨交通，具有极大的优越性：
①启动快：电能主要用于产生磁力以浮起列车和克服列车前进中的空气阻力，牵引能耗少，启动快；
②速度快：可在400km/h～500km/h间正常运行，最高速度可达600km/h；
③振动小，安全可靠：安全性是飞机的20倍，是轮轨列车的250倍，翻车几乎是不可能的；
④寿命长：列车和路轨的寿命长，维修费用少，运行纪念版成本约是轮轨高速的四分之一；
⑤噪声小：（相对轮轨列车而言，轮轨之间运动产生的噪声，但高速时空气噪声还是比较大的)，乘坐磁悬浮列车平衡舒适。
新知讲解
（4）我国的磁悬浮列车：
上海建成的磁悬浮列车是世界上首次投入商业运营的高速磁悬浮列车。
上海磁悬浮列车是“常导磁
吸型”(简称“常导型’)磁悬浮
列车。磁悬浮列车是利用“异性
相吸”原理设计，是一种吸力悬
浮系统，利用安装在列车两侧转
向架上的悬浮电磁铁，和铺设在
轨道上的磁铁。
我国的磁浮列车
新知讲解
3、信息的磁记录
（1）信息的磁记录：
信息的磁记录是利用磁的性质进行信息的记录的方。
在存储和使用的时候通过特殊的方法进行信息的输入和读出，从而达到存储信息和读出信息的目的。
（2）磁记录方式应用多样化：
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带、电脑中的磁盘、打电话的磁卡、银行的信用卡，还有磁卡式车票等，都是用磁来记录信息的。
新知讲解
（3）硬盘的磁记录：
①组成：磁记录盘片、读写磁头以及其他配件；
②原理：盘片的表面均匀涂有一层极薄的磁性
颗粒（小磁铁），读写磁头实际就是一块电磁铁。
③存入数据：
④获取信息：
声音
图像
数据
转变
电信号
通过读写磁头
记录磁场
磁信息
通过磁头
电信号
转变
记录磁场
视频：
磁记录
（点击图片播放）
（4）磁卡的磁记录：
银行等机构发行的磁卡，其背面的磁条里记录着持卡人的账号等信息，使用磁卡时，磁条中的信息被机器读出，也可在磁卡上写入新的信息。
（5）磁带的磁记录：录音机和录像机的磁头也是
由电磁铁制成。录音机和录像机将需要记录的声音
和图像转变成电信号，通过磁头记录在磁带上。
新知讲解
新知讲解
4、电磁铁的其他用途：
电磁铁在实际中还有广泛的应用。例如，在发电机、电动机、电磁起重机等机械上都用到了电磁铁；在洗衣机、电饭锅等家用电器里也用到电磁铁。
电磁起重机
（点击图片可播放）
阅读：
电 话
电话的主要组成部分是话筒和听筒，它们之间用一对电
话线相连。人们对着话筒说话时，话筒会把声音信号转化成
强弱变化的电流，电流沿着导线流入对方的听筒，听筒又把
变化的电流转化成声音。
话筒是怎样把声音信号转化成强弱变化的电流的呢？以前使用的电话话筒里都有一个装有碳粒的金属盒，盒盖上有振动膜。当人们对着话筒说话时，振动膜忽紧忽松地压迫碳粒，使盒内碳粒电阻发生变化，流过碳粒的电流就相应地发生变化，形成随声音变化的电流信号。
早先的电话听筒里都有一个电磁铁，当传入听筒的电流流
过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面放着的一块薄铁片。
由于电流是变化的，电磁铁对薄铁片的吸引力也随着发生变化，
从而使薄铁片振动起来，发出声音，这样就可以听到对方的讲话。
不过，现在已发明了许多其他种类的听筒。
随着电信业的迅速发展，电话的功能也越来越多，例如移动电话可以播放视频、上互联网等。
随堂练习
1、使用电磁铁的优点是（ ）
A. 磁极、磁性一定
B. 能长时间保持磁性
C. 磁性有无和强弱及其磁极的极性都可改变
D. 不需要消耗电能
C
随堂练习
2、如图，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A．白天流过R0的电流比夜晚小
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．白天R0两端的电压比夜晚大
D．将R阻值调大，则路灯白天也发光
D
随堂练习
3、如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图，在水银温度计上部插入一段金属丝。下列有关报警器的叙述正确的是（ ）
A. 报警器中电磁铁的铁芯可以换成钢棒
B. 温度达到90℃时，报警器中的灯灭同时铃响
C. 报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D. 若将上端的金属丝向下移，报警温度将升高
B
随堂练习
4、如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列说法正确的是（ ）
A. 只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B. 机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C. 只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
C
随堂练习
5、小明利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程
电流表，结示意图如图所示，其中A、B、C为接线柱，当
电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转；电路断开时，
指针指O刻度线。
（1）若选择A、C为该电流表的接线柱，则应选择 为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。
（2）若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表（ ）
A．零刻度将向右移动 B．指针将发生反偏
C．精确度将提高 D．量程将增大
（3）分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是 。
C
C
BC
课堂总结
1、电磁铁主要由通电螺线管和铁芯两部分组成；
2、电磁继电器是利用电磁铁工作的自动开关；
使用电磁继电器作为开关，可利用低电压弱电流的控制电路来控制高电压强电流的工作电路；
3、磁盘、磁卡、电磁超重机、电铃、自动温度报警器、录音机、发电机、电动机、电饭锅、洗衣机等是利用电磁铁工作的。
4、信息的磁记录是利用磁化原理来工作的；记录时将声音、图像、数字等信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场；读取时使记录的磁信息通过磁头转变成电信号，再将电信号转变成声音、图像、数字等信息；
5、磁悬浮列车工作原理：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
板书设计
1.3 电磁铁的应用
1、电磁铁：通电螺线管、铁芯
2、电磁继电器:电磁铁
作用：自动开关
控制电路：低电压弱电流→工作电路：高电压强电流 ；
3、电磁铁应用：磁盘、磁卡、电磁超重机、电铃、自动温度报警器、录音机、发电机、电动机、电饭锅、洗衣机等
4、信息的磁记录
原理：磁化
记录：声音、图像、数字等信号→电信号→记录磁场
读取：磁信息→电信号→声音、图像、数字等信号
5、磁悬浮列车工作原理：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
作业布置
1、复习本课时主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、完成学案中“课后巩固”；
4、预习“电动机”的相关内容。
谢谢
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浙教版八下§1.3电磁铁的应用 学案
姓名
[学习目标]
1、了解电磁铁，知道电磁铁的工作原理；
2、了解电磁铁在生产、生活中的应用；
3、了解磁悬浮列车的工作原理；
4、了解信息的磁记录原理。
一、知识点梳理：
1、带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要大大 ，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一个 ，带铁芯的通电螺线管就组成了一个 。
2、电磁继电器是由 控制的自动开关；可以用 电路的通断，来控制
电路的通断。如下图甲：
其中，A是 ，B是 ，C是弹簧，D是触点；
（1）当低压电源开关闭合时，控制电路中有 通过，电磁铁 A产生 ，吸引衔铁 B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通，故 灯熄灭， 灯亮起， 开始工作。当低压电源开关断开时，情况刚好相反。
（2）电铃和水位报警器都是利用 工作的。
3、磁悬浮列车是通过 的原理制造的。
4、在信息的磁记录中，录制声音的电信号是通过 的方法记录在磁带上的。如，在硬盘上存入数据的过程中，首先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为 ，电流通过读写磁头转变为 ，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，信息就记录在盘片中了。需要读取磁盘信息时，只要使记录的磁信息通过磁头转变成 ，再将电信号转变成声音、图像、数字等信息， 从而再现被记录的信息。
5、利用电磁铁工作的器件主要有 、 、 以及发电机、电动机、电磁起重机等机械上都用到了电磁铁；在洗衣机、电饭锅等家用电器里也用到电磁铁。
二、例题讲解
例题1、使用电磁铁的优点是（ ）
A. 磁极、磁性一定 B. 能长时间保持磁性
C. 磁性有无和强弱及其磁极的极性都可改变 D. 不需要消耗电能
例题2、如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是( )
A．白天流过R0的电流比夜晚小 B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．白天R0两端的电压比夜晚大 D．将电阻箱R阻值调大，则路灯白天也发光
（例题2图） （例题3图）
例题3、如图是一种温度自动报警器的工作原理电路图，在水银温度计上部插入一段金属丝。下列有关报警器的叙述正确的是（ ）
A. 报警器中电磁铁的铁芯可以换成钢棒 B. 温度达到90℃时，报警器中的灯灭同时铃响
C. 报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中 D. 若将上端的金属丝向下移，报警温度将升高
例题4、如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列说法正确的是（ ）
A. 只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄
B. 机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄
C. 只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
（例题4图） （例题5图）
例题5、小明利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结示意图如图所示，其中A、B、C为接线柱，当电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转；电路断开时，指针指O刻度线。
（1）若选择A、C为该电流表的接线柱，则应选择 为“+”接线柱，才能使电流表正常工作。
（2）若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表（ ）
A．零刻度将向右移动 B．指针将发生反偏
C．精确度将提高 D．量程将增大
（3）分析该电流表的结构示意图，判断该电流表量程最大时所选的接线柱是 。
三、随堂练习：
1、下列装置中，利用电磁铁制成的是（ ）
A. 指南针 B. 电铃 C. 白炽灯 D. 光盘
2、如图所示某汽车起动电动机的电路。当起动器开关闭合时，有细小电流通过器件X，接着有强大电流通过电动机，并将电动机启动，X可能是（ ）
A. 灵敏电流计 B. 电压表 C. 电磁继电器 D. 发电机
（第2题图） （第3题图）
3、如图是温度自动报警器工作电路。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度到达金属丝下端所指示的温度时（ ）
A. 铃响，灯不亮 B. 铃不响，灯不亮 C. 铃响，灯亮 D. 铃不响，灯亮
4、某探究小组观察到学校楼道里的消防应急灯，平时灯是熄的，一旦停电，两盏标有“36V”的灯泡就会正常发光。下图是四位同学设计的模拟电路，其中可以起到消防应急灯作用的电路是( )
A. B. C. D.
5、如图所示是一种水位自动报警器的原理图，水位到达A时该报警器自动报警，此时（ ）
A．当水位到达A报警时，红灯亮 B．该报警器的红、绿灯会同时亮
C．水位未达到A时，电磁铁无磁性，只有红灯亮 D．报警器工作时，与水的导电性无关
（第5题图） （第6题图）
6、如图所示是消防应急灯的电路图，其中少连了一根导线，它的工作原理是外部电路为220V交流电,当其正常时，两盏标有“6V”字样的灯泡不发光；外部电路停电时，两盏标有“6V”字样的灯泡发光。对于这一装置及其工作特点，下列说法中正确的是（ ）
A．当外部电路停电时，电磁铁所在电路工作 B．电磁铁通电时，弹簧被拉长
C．电磁铁的上端始终为N极 D．C点应该和B点相连
7、如图为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（ ）
A. 温度升高至74℃时，L1亮灯报警 B. 温度升高至74℃时，L2亮灯报警
C. 温度升高至78℃时，L1亮灯报警 D. 温度升高至78℃时，L2亮灯报警
（第7题图） （第8题图）
8、某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台 . 机器人取放棋子时用一根 “ 手指 ” 接触棋子表面就可以实现 ( 如图 ), 其奥秘是 “ 手指 ” 内部有电磁铁 。
（1）机器人取放棋子时利用了电磁铁的________( 选填 “ 磁性有无 ” 或 “ 磁极方向 ”) 可以控制的特点；
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的 _______。
A. 铁 B. 铜 C. 铝
四、课后练习：
1、下列装置中，没有用到电磁铁的是( )
A. 电磁起重 B. 电热毯 C. 电铃 D. 电磁继电器
2、下列功能中，电磁继电器不能完成的是（ ）
A. 控制电路中电流的连续变化 B. 控制电路中电流的有无
C. 利用低电压、弱电流控制高电压、强电流 D. 远距离自动控制与操作
3、电磁继电器里电磁铁的铁芯常用软铁而不用钢，这是因为( )
A．软铁能被磁化，而钢不能被磁化 B．软铁易被磁化，而钢不易被磁化
C．软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失 D．在磁化时，软铁具有的磁性比钢强
4、在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（ ）
A．都是红灯 B．都是绿灯 C．分别是红灯和绿灯 D．分别是绿灯和红灯
（第4题图） （第5题图）
5、如图所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电铃只响一声就不再响了。原因是( )
A. 电磁铁始终没有磁性 B. 衔铁没有向下运动
C. 电池正、负极接反了 D. 衔铁一直被吸住
6、出于安全考虑，电梯会设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示。电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻。K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
B．电梯工作时电磁铁的上端为N极
C．电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而增大
（第6题图） （第7题图）
7、如图所示是火警自动报警原理图。发生火警时，将会发生下列变化：（a）温度升高使双层金属片弯曲；（b）接通触点使工作电路中有电流通过；(c）电磁铁有磁性；（d）衔铁被吸下；(e）接通触点使控制电路中有电流通过；（f）电灯亮、电铃响，发出警报。这些变化的正确顺序是（ ）
A．a、b、c、d、e、f B．a、e、c、d、b、f
C．a、b、d、c、e、f D．a、e、d、c、b、f
8、小科走到电动扶梯(电梯)前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当她站到电梯上时又快了很多。她了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化)，控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。以下分析合理的是( )
A．触点3与触点1接触时，电梯运行较快 B．力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小
C．电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强 D．电梯没有站人时，电动机两端的电压较大
（第8题图） （第9题图）
9、如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路，当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，控制电路的电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
10、如图甲所示是科学兴趣小组同学设计的太阳能路灯。它能实现白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电的作用。电路中的R为光敏电阻，其电阻大小与光照强度关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．白天蓄电池相当于电源 B．光线较强时，电磁铁磁性较大
C．电磁铁上端为N极，下端为S极 D．甲是太阳能电池板，乙是路灯
（第10题图） （第11题图）
11、电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图所示。R1为保护电阻，R2为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。下列说法正确的是( )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B．工作时，电磁铁的上端为N极
C．超载时，电磁铁的磁性减小 D．正常情况下(未超载时)，K与A接触
12、如图所示的电磁继电器，其中R是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，R0是滑动变阻器。该装置的工作原理是：随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流________(选填“增大”或“减小”)，当电流达到一定值时，衔铁被吸合。右侧空调电路________(选填“闭合”或“断开”)，空调开始工作。为了节能，现要将空调启动的温度调高，可以适当将滑片P向 ________(选填“左”或“右”)移动。
（第12题图） （第13题图）
13、小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压就越大，闭合S，车辆通过压力传感器时电磁继电器的工作情况：
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮，电磁铁线圈________（选填“有”或“无”）电流；
（2）当传感器所受压力増大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载，请你判断灯________（选填"L1”或“L2”）是红灯；
（3）如果允许更大的汽车超载量通过此汽车超载自动报警电路，将可调的电阻R的阻值________（选填“增大”、减小“或”不变）
14、图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路，继电器线圈的电阻为150欧，当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合，为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
甲 乙
（1）从图甲中可得50 ℃时热敏电阻的阻值为 欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？
（3）若恒温箱内的温度达到100 ℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将
(填“变大”“不变”或“变小”)。
15、小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”，用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录。电路如图甲所示，电路中的光控开关在接收到红光照射时会自动闭合，否则处于断开状态，压敏电阻安装在车辆停止线外，电阻大小会随着所受车辆的压力的变化而变化，变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10欧，通过的电流达到0.06安时衔铁被吸引，控制电路电源电压为6伏。（g取10牛/千克)
（1）当拍摄闯红灯的机动车时，工作电路中的指示灯 （填“发光”或“熄灭”）。
（2）分析发现，当质量小于多少千克的车辆闯红灯时，该记录器不能拍照记录（写出计算过程）。
（3）若要使质量小一些的汽车闯红灯，该记录器能够拍照记录，请写出改进措施并说明理由。
参考答案：
一、知识点梳理：
1、增强 磁体 电磁铁
2、电磁铁 低电压和弱电流 高电压和强电流 电磁铁 衔铁
（1）电流 磁性 红 绿 电动机 （2）电磁继电器
3、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
4、磁化 电信号 记录磁场 电信号
5、磁盘 磁卡 录音机和录像机的磁头
二、例题讲解：
例题1、C
解析：电磁铁的优点是：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大小、线圈匝数来控制；磁极方向可以通过改变电流方向来控制，故C符合题意。
例题2、D
解析：A.白天光敏电阻阻值随光照增加而减小，流过Ro的电流比夜晚大，A错； B.光敏电阻的阻值随光照增大而减小，电流值大，电磁铁被吸住；静触点与C接通；晚上光敏电阻的阻值大，电路中的电流值小，静触点与B接通，要使灯晚上亮白天灭，电源应接在b、c两端 ，B错；C.白天光敏电阻阻值较小，分担的电压小， Ro两端的电压分担的小；而夜晚光敏电阻分担的电压大，Ro两端的电压较大，即白天Ro两端的电压比夜晚小，C错；D.电阻箱R的阻值变大时，路灯亮，白天如果将电阻箱R的阻值调大，路灯也可能变成亮，D对。故D符合题意。
例题3、B
解析：A.铁芯和钢棒对电磁铁磁性的增强效果不一样，换钢棒后,导通后的电磁铁的磁性减弱，可能无法对衔铁产生足够的吸附力，A不符合题意；8.温度达到90℃时，控制电路导通,电磁铁吸附衔铁,右侧的工作电路中电铃接入电路,灯泡不接入电路,此时灯灭铃响，B符合题意；C.温度达到90℃时，控制电路中的电流从电源正极出发,经温度计、电磁铁上的导线流入电源负极，所以水银温度计和电磁铁是串联关系，C不符合题意；D.若将上端的金属丝向下移,则当温度还未升到90℃,左侧的控制电路即可导通,右侧工作电路产生报警,故报警温度会因此而降低，D不符合题意，故B符合题意。
例题4、C
解析：A.光控开关接收到红光闭合，有汽车经过压力开关闭合，才会接通控制电路，使电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，接通工作电路，摄像系统才会拍摄，A错；B.光控和压力开关串联，故绿灯亮时，光控开关没有闭合，不会接通控制电路，摄像系统不会启动，B错；C.只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，C正确；D.摄像系统拍照的必要条件有两个：①红灯亮时；②压力开关闭合；如果光控开关和压力开关并联，它们就会出现只要满足其中一个条件时就会拍照的情形，起不到应有的作用，故D错误。故C符合题意。
例题5、（1）C （2）C （3）BC
解析：（1）当电流通过电磁铁时，指针绕O点顺时针偏转，说明小磁铁的和电磁铁相互吸引，可知电磁铁的左端是N极。可知线圈上电流方向向上，即C为“+”接线柱。（2）A.电路断开时，电路里没有电流，指零刻度不变，A错；B.电磁铁适当靠近小磁铁时极性方向不变，指针偏转方向不变，B错；C.将电磁铁适当靠近小磁铁时吸引增强，指针偏转角度更大，因此电流表的分度值会更小，精确度会提高，故C对；D.将电磁铁适当靠近小磁铁时吸引增强，指针的偏转角度更大，最大刻度（量程）表示的电流值会减小， D错。故选C。（3）根据图片可知，当选择接线柱BC时，线圈的匝数最小，此时小磁铁受到的电磁力最小，偏转角度最小，因此在相同的偏转角度下可以表示更大的电流，即量程最大。
三、随堂练习：
1、B 2、C 3、A 4、B 5、A 6、B 7、D 8、（1）磁性有无 （2）A
四、课后练习：
1、B 2、A 3、C 4、D 5、D 6、A 7、B 8、B 9、C 10、B 11、D 12、增大；闭合；右 13、（1）有 （2）L2 （3）增大
14、（1）90 （2）加热器接在A、B 端。（3）恒温箱加热器不处于工作状态。 （4）变大
15、（1）熄灭 （2）400kg （3）提高电源电压（或增加线圈匝数或在压敏电阻两端并联一电阻）；
因为质量小一些的汽车对地面压力减小，使总电阻变大；根据欧姆定律I=U/R，在总电压不变时，电阻增大，电流会减小，达不到0.06安；电磁铁磁性减弱而不能吸引衔铁使工作电路无法拍照。
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