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第3章第2节 电流的磁场3教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能：了解电磁铁的优点；理解电磁继电器的结构、工作原理及应用；了解磁悬浮列车的基本原理；知道信息的磁记录原理及常见应用。
2. 过程与方法：通过观察电磁继电器的工作过程，培养分析电路的能力；通过实验探究，理解电磁继电器在自动控制中的应用；通过讨论交流，了解磁记录技术在生活中的应用。
3. 情感态度与价值观：激发学生对电磁技术应用的兴趣；认识科学技术对社会发展的推动作用；培养安全用电的意识。
二、教学重点与难点
1. 教学重点：电磁继电器的工作原理；电磁继电器在自动控制中的应用；信息的磁记录原理。
2. 教学难点：电磁继电器控制电路和工作电路的分析；磁悬浮列车的工作原理；磁记录信息的读取与写入过程。
三、教学准备
1. 教师准备：PPT课件、电磁继电器实物、低压电源、高压电源（模拟）、小灯泡、导线、开关、磁悬浮列车模型、硬盘拆解模型、磁卡、录音带等。
2. 学生准备：预习教材相关内容；收集生活中使用电磁继电器的设备资料。
四、教学过程
（一）导入新课（5分钟）
提问：生活中哪些设备可以实现自动控制？如自动门、水位报警器等。引导学生思考这些设备是如何工作的，引出电磁继电器。
（二）新课讲授（30分钟）
1. 电磁铁的优点：回顾电磁铁的特点，强调其磁性的可控性（通断电流控制有无磁性，改变电流方向改变磁场方向，调节电流大小控制磁场强弱）。
2. 电磁继电器：（1）定义：利用电磁铁控制工作电路的自动开关。（2）结构：由控制电路（电磁铁、低压电源、开关）和工作电路（电动机、高压电源、触点）组成。（3）工作原理：通过控制低电压、弱电流电路的通断，来控制高电压、强电流电路的通断。分析图甲和图乙两种状态。（4）应用：水位自动报警器、电磁门锁等。
3. 电磁继电器实验：（1）观察电磁继电器实物，认识接线柱。（2）连接控制电路，观察通电和断电时触点的连接情况。（3）连接工作电路（小灯泡），通过电磁继电器控制小灯泡的亮灭。（4）模拟水位自动报警器电路连接。
4. 磁悬浮列车原理：利用同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，使列车悬浮，减少摩擦，提高速度。
5. 信息的磁记录：
（1）常见产品：录音带、录像带、硬盘、磁卡等。
（2）硬盘结构：磁记录盘片、读写磁头。
（3）工作过程：存入数据时，将信息转变为电信号，再通过磁头转变为磁场，使磁性颗粒定向排列；读取数据时，磁性信息通过磁头转变为电信号，再还原为信息。
（4）其他应用：银行卡磁条、录音机磁头、电话机话筒和听筒的工作原理。
（三）巩固练习（10分钟）
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. 不需要消耗电能
D. 磁性有无和强弱及其磁极的极性都可改变
（答案：D）
2. 分析温度自动报警器电路图，判断正确叙述。
3. 设计井盖丢失警示电路，选择符合要求的电路图。
4. 分析电流表结构示意图，回答问题。
（四）课堂小结（5分钟）
总结本节课主要内容：电磁继电器的工作原理及应用、磁悬浮列车原理、信息的磁记录与读取。
五、板书设计
第3课时 电磁继电器、磁信息
一、电磁继电器
1. 结构：控制电路（电磁铁、低压电源、开关）
工作电路（用电器、高压电源、触点）
2. 原理：低电压、弱电流控制高电压、强电流
3. 应用：自动报警器、电磁门锁等
二、磁悬浮列车
原理：同名磁极相斥，异名磁极相吸
优点：减少摩擦，提高速度
三、信息的磁记录
1. 常见产品：硬盘、磁卡、录音带等
2. 原理：电信号 磁信号
3. 应用：计算机存储、银行卡、电话机等
六、教学反思
本节课通过实物展示和实验操作，帮助学生理解电磁继电器的工作原理，激发了学生的学习兴趣。但在磁记录原理部分，学生理解磁性颗粒的排列方式可能存在困难，需要结合动画或模型进一步演示。整体教学效果良好，学生能够掌握重点内容，并应用于实际问题分析。
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第3章 电磁及其应用
利用磁卡存取消费，利用移动硬盘储存资料，利用移动电话通信… …电与磁改变生活。
磁体是怎样记录信息的 移动电话是怎祥传递声音和图像的 发电机是怎样发电的
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CT检查、核磁共振等检查项目，医生会要求病人不能带金属类物品或首饰。为什么有这样的规定？
第2节 电流的磁场
第3课时 电磁继电器、磁信息
第2节 电流的磁场
三、电磁继电器
电磁铁的优点：
1.用通断电流来控制电磁铁有无磁性；
2.换电流方向来改变电磁铁的磁场方向和极性；
3.调节电流大小可控制电磁铁的磁场强弱。
利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品。
定义：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。
电磁继电器
电磁继电器控制高电压电路时由控制电路和工作电路两部分组成。
组成：
电磁铁、
衔铁 、
弹簧 、
触点
功能：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。
控制电路由电磁铁、低压电源、开关组成
工作电路由电动机、高压电源、触点组成
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，绿灯亮或红灯亮分别表示电动机处于什么状态。
1. 图甲中开关断开，出现什么情况？
2.图乙中开关闭合，出现什么情况？
红灯亮，绿灯暗，电动机不转动。
红灯暗，绿灯亮，电动机转动。
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
与红灯触点分离，而与绿灯触点接通
使动触点
红灯熄灭
绿灯亮起，电动机开始工作。
1.观察电磁继电器。对照继电器的说明书，认识继电器上的接线柱位置，并思考说明书上写着的电流和电压表示什么意思。
控制电路正常工作时，电磁铁的线圈两端接直流6V的电压，通过的电流为30mA。
工作电路两端的电压为220V，电路中的电流是1A。
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2.把电磁继电器上的线匝接到电源上，组成控制电路。观察通电和断电时电磁继电器的工作情况。注意观察通电时哪两个触点相连，断电时哪两个触点相连。
公共端
常闭触点
常开触点
3.利用另外一个电源和小灯泡组成工作电路，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。按以下要求连接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. 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。
上锁：控制电路接通，电磁铁线圈通电产生强磁场，吸住门框上的铁制衔铁（锁舌），使门紧闭。
开锁：刷卡后，控制电路切断线圈电流，磁场消失，衔铁与电磁铁分离，门即可推开。
以常见类型：断电开锁型（通电锁住，断电打开）为例
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,电流通过电磁铁,电磁铁有磁性，吸引衔铁B，使铁锤打击铁铃而发声,同时电路断开,电磁铁失去磁性,由于弹性片A的弹性,使电路又重新闭合。如此循环往复,电铃持续发声。
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磁悬浮列车原理：
利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理。
磁悬浮列车为何能高速运动？
通过轨道上的强电磁铁与磁悬浮列车车厢上电磁铁之间的吸引或排斥作用让列车悬浮起来，使列车与轨道分离，消除轨道与列车之间的摩擦。磁悬浮列车运行阻力小，速度快。
磁吸式悬浮
磁斥式悬浮
四、信息的磁记录
磁记录产品：
录音带、
录像带、
硬盘、
各种磁卡、
信用卡等等。
磁记录是信息存储技术是目前记录信息的重要方式之一。
硬 盘
是信息磁记录的重要器件
① 硬盘应用:
计算机、移动电话、影像播放器、游戏机、掌上电脑、数码摄像机等数码产品中。
② 硬盘组成:
磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。
盘片的表面均匀地涂有一层极薄的磁性颗粒（小磁体），读写磁头实际上就是一块电磁铁。
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③ 工作过程
硬盘存入数据时，先将声音、图像、数字等需要记录的信息转变为电信号，电流通过读写磁头转变为记录磁场，然后用这个磁场使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列，磁信息就记录在盘片中了。需读取磁盘信息时，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，从而再现被记录的信息。
其他磁记录
银行卡背面的磁条里记录着持卡人的账号等信息。磁卡中的信息能补机器读出与写入。
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。
电 话 机
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。
话筒里有个装有碳粒的金属盒，盒盖上有振动膜。当对着话筒说话时，振动膜忽紧忽松地压迫碳粒，使盒内碳粒电阻发生变化，流过碳粒的电流就发生变化，形成随声音变化的电流信号。
听筒里有一个电磁铁，当电流流过电磁铁的线圈时，电磁铁能够吸引前面的薄铁片。由于电流变化，电磁铁对薄铁片的吸引力也随着变化，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。
电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关；电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，实现远距离操作和自动化控制。
磁悬浮列车是通过异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥的原理让列车与轨道分离来减少摩擦，从而提高速度。
信息的磁记录与读取：电信息与磁信息相互转化。存储就是一个磁化过程。
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.不需要消耗电能
D. 磁性有无和强弱及其磁极的极性都可改变
C
2.如图是“胜哥”设计的温度自动报警器的电路图，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
3．“胜哥”设计了一种警示电路以防止下水道井盖丢失：在井口安装一环形灯L，井盖相当于开关S；正常情况下(S闭合)，灯L不亮；一旦井盖丢失(S断开)，灯L即亮起，以警示行人。下图中电路符合要求的是( )
A． B． C． D．
B
4.“胜哥”用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘
制成电流表，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
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2026年1月18日21 教育“胜哥课程”工作室
第 3 章第 2 节 电流的磁场 3
1．下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是 （ ）
A．电铃 B．电磁起重机 C．电磁选矿机 D．电熨斗
2．学校的楼道里的消防应急灯，平时是不亮的，一旦停电，消防应急灯里的两
个灯泡（额定电压为 36V）就会正常发光。下图是“胜哥”设计的模拟电路，最
科学的是（ ）
A． B． C． D．
3．警车车灯在行驶过程中会红、蓝灯交替闪烁，起警示作用。“胜哥”想要设计
两灯交替闪烁的警车灯，忽略弹性衔铁和电磁铁线圈的电阻，下列电路设计符合
要求的是( )
A． B． C． D．
4．如图是 “电子秤”的结构简图，电磁铁和永磁体相互排斥，对秤盘产生向上的
力。当秤盘上放物体时，可调节滑动变阻器改变电流，使指针始终指在“a 位置”。
称量物体质量 m 跟电路中电流 I 的关系为 m＝kI（k 为 500 克/安）。由电流表示
数可知物体质量。电源电压为 9 伏，线圈电阻为 10 欧，线圈允许通过的最大电
流为 0.8 安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为 0～0.6 安。所有元件均
能正常工作。下列说法中错误的是（ ）
A．永磁体下端为 S 极
B．该电子秤的称量范围为 75g～400g
C．要增大斥力，应将变阻器滑片 P 向下移动
D．要增大电子秤称量范围，可以通过增大电路中
电流的取值范围来实现
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5．如图是“胜哥”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
6．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了“热敏电阻的阻值随温度升高而减小”
的性质后，设计了判断水温变化的装置。其工作原理如图甲所示，R0为定值电
阻，在线圈上方固定一个弹簧秤，弹簧秤下端挂一个铁块。实验时把热敏电阻放
入盛水的烧杯中，水温变化会引起弹簧秤示数变化，如图乙所示为某次实验中弹
簧秤示数随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁的下端为 N 极
B．t1 到 t2 时间内，电压表示数变小
C．t2 到 t3 时间内，电流最小
D．t3 到 t4 时间内，水温升高
7．如图所示是“胜哥”设计的汽车尾气中 CO 排
放量的检测电路。当 CO 浓度高于某--设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻
R1 的阻值随 CO 浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应该在 A 和 B 之间
B．当 CO 浓度降低，电磁铁磁性增强
C．用久后，电源电压 U1 会减小，报警时 CO 最低浓度比设定值低
D．为使检测电路在 CO 浓度更低时报警，可将 R2 的滑片向上移
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8．现在很多大型商场都安装有如图甲所示的“聪明的电梯”，载人和不载人时电
梯运行的速度会发生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所示，图中压力传感
器 R 的阻值会随压力的增大而减小。对此，下列说法正确的是（ ）
A．控制电路中电磁铁的上端为 S 极
B．当电流的方向发生变化时，电梯运行的速度会发生变化
C．当载人时，衔铁与触点 2 接触，电梯的速度加快
D．当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流增大
9．如图所示是“胜哥”设计的一种温度自动控制报警装置电路图，下列关于该
报警装置的叙述，正确的一项是（ ）
A．当温度低于 95℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于 95℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到 95℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到 95℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
10．如图为电铃的原理图，“胜哥”按照电路图正确连接电路，闭合开关后发现
铃不响，为检查其原因，“胜哥”在电路中串联一个电流表，闭合开关，指针未
发生偏转。“胜哥”尝试将可调的螺丝 A (填“向
上调”或“向下调”)使电铃正常工作。此实验中电磁铁不能
用永磁铁代替，请说明该电磁铁的优点是
(写出一点即可)。
11．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封
入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。
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（1）该水银温度计在电路中的作用相当于一个 ；
（2）当温度达到 ℃时，接通控制电路，电磁铁产生磁性，使工作
电路中的 （填“绿”或“红”）灯亮。
12．如图是水位自动报警器，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：请按照以上要求连接电路 。若要在水位到达限
定高度时，让正在工作的抽水机自动停止，则应该将抽水机与 灯并联。
第 12 题图 第 13 题图
13．“胜哥”设计了一个自动控湿电路，如图甲所示。控制电路电源电压 U 为 9
伏，定值电阻 R0 的阻值为 30 欧，R1 为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化情况如
图乙所示。当线圈中的电流为 0.18 安时，衔铁被吸合；当线圈中的电流为 0.15
安时，衔铁释放。（线圈电阻不计）
（1）由图乙可知，湿敏电阻的阻值随湿度增大而 （选填“增大”、“不
变”或“减小”）；
（2）按控湿电路的工作要求，加湿器应接在工作电路的 （选填“AB”
或“CD”）之间；
（3）通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
（4）如果要适当提高控湿电路的最大湿度值，下列措施中可行的有 （选
填字母）。
A．换用阻值更小的 R0 B．增加该电磁铁线圈匝数 C．适当减小电源电压 U
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答案
1．D 2．C 3．C 4．B 5．C 6．D 7．D 8．C 9．C
10．向下调；
可以通过电流的通断控制磁性的有无或可以通过电流大小控制磁性强弱
11．（1）开关 （2）80；红
12． ；a
13．（1）减小 （2）AB
（3）由图甲可知，R0、R1 串联，
9
由 = 可知，当线圈中的电流为 0.18 安时，控制电路的总电阻： = = =
总 1 0.18
50 ，
根据串联电路的电阻特点可知，湿敏电阻 R1 的阻值：R1=R 总-R0=50Ω-30Ω=20Ω，
由图乙可知，当湿敏电阻为 20Ω 时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为 60%；
9
当线圈中的电流为 0.15 安时控制电路的总电阻： ′ = = = 60
总 2 0.15
，
此时湿敏电阻 R1 的阻值：R
' '
1 =R 总 -R0=60Ω-30Ω=30Ω，
由图乙可知，当湿敏电阻为 30Ω 时，此时鸡蛋孵化器内的湿度为 40%。
（4）C
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