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《电磁铁 电磁继电器》教案
【教学目标】
1.知识与技能
了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁，认识影响电磁铁磁性的因素。
了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。
2.过程与方法
经历探究影响电磁铁磁性的因素的过程，能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。
通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，提高学生的观察、分析及操作能力。
3.情感态度和价值观
通过认识电磁铁的实际应用，引导学生在头脑中使理论知识和生产实际建立联系，提高学习物理知识的兴趣。
【教学重点】
掌握电磁铁的特点及了解电磁继电器的结构和工作原理。
【教学难点】
电磁继电器的工作原理；
电磁继电器控制电路的通断是怎样实现的。
【教学方法】
启发法、讨论法
【教学用具】
干电池三节，大铁钉两枚，漆包线（1m和1．2m各一根），电流表一只，大头针适量，开关，滑动变阻器一只21·cn·jy·com
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
比较下列图片引入新课
磁体 螺线管 电磁铁
二、探究新知
（一）电磁铁
1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
电磁铁的工作原理：电流的磁效应
2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
（二）电磁铁的磁性
磁性较弱 磁性较强
讨论：电磁铁磁性强弱与什么有关？
视频播放影响电磁铁磁性强弱的因素实验视频
实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素
提出问题：电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关呢？
猜想与假设：电磁铁应用电流磁效应，磁性强弱应该与电流大小有关。
线圈是电磁铁主要部件，磁性强弱应该与线圈的匝数有关。
实验器材：线圈匝数不同的的电磁铁、滑动变阻器、电源、开关、导线和小铁钉若干
实验方法：控制变量法、转换法
磁性强弱可以通过吸引大头针的多少来显示。
实验设计：（1）匝数和外形相同时，改变电路中的电流大小，看电磁铁吸附大头针个数变化。
（2）电流相同（串联）时，改换不同匝数的螺线管，看电磁铁吸附大头针个数的变化。
进行实验
(1)电磁铁的磁性和电流的关系:
保证线圈匝数不变，改变通过电磁铁的电流，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
实验结论：电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性；
通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强。
(2)电磁铁的磁性和线圈匝数的关系:
保证通过电磁铁的电流不变(相等)，改变通过电磁铁线圈的匝数观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。www.21-cn-jy.com
当电流一定时，电磁线圈的匝数越多，磁性就越强。
实验总结：
电磁铁通电时 有 磁性，断电时 没有 ( http: / / www.21cnjy.com )磁性；在线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越 越大 ，电磁铁的磁性 越强 ；当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多，磁性 越强 。
电磁铁的应用
播放磁悬浮列车的视频
（3）电磁继电器
在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，而它们的电流可达几十、上百安，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？21cnjy.com
电磁继电器工作原理
利用控制电路开关控制电磁铁的磁性的有无，吸放衔铁带动触点控制工作电路。
电磁继电器起到开关的作用。
电磁继电器的结构及部件作用
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
返回弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁
触点：相当于开关(A、C静触点，B动触点）
电磁继电器控制作用
闭合开关，电磁继电器开始工作，衔铁被电磁铁 ( http: / / www.21cnjy.com )吸引，接通高压工作电路，红灯开始工作，绿灯熄灭。当断开开关时，电磁继电器停止工作，衔铁被拉起，绿灯发光。21世纪教育网版权所有
控制电路 工作电路
常见的继电器
安装模拟水位自动报警器
三、课堂小结
1、电磁铁：加了铁芯的通电螺线管
2、电磁铁的特点
3、影响电磁铁磁性强弱的因素
4、电磁铁的应用
5、电磁继电器原理、构造
6、电磁继电器实质：利用电磁铁控制电路的一种开关。
4、课堂练习
1.电磁铁的优点:
（1）磁性有无可以用 通断电流 来控制。
（2）磁性强弱可以用改变 电流 大小来控制 。
（3）它的南北极可以通过改变 电流方向 来控制。
2.如图所示，在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中，下列说法中正确的是（ B ）
A． 把滑动片向左滑动时，磁性减弱
B． 把滑动片向左滑动时，磁性增强
C． 若增加线圈匝数，磁性将减弱
D． 若改变电流的方向，磁性将增强
3.如图所示，通电螺线管的正上方用一根弹簧挂着一条形磁体，闭合开关，变阻器的开关向右滑动时（ D ）21教育网
A.电磁铁的磁性增强，条形磁体下降
B.电磁铁的磁性增强，条形磁体上升
C.电磁铁的磁性减弱，条形磁体上升
D.电磁铁的磁性减弱，条形磁体下降
五、作业布置
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题
板书设计
20.3 电磁铁 电磁继电器
1、电磁铁
1.电磁铁的特性
2.电磁铁的应用
3、电磁继电器
原理：低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路。
结构：电磁铁、衔铁、弹簧、触电
实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
【教学反思】
电磁铁一节中最重要的环节与难点是让学生通过 ( http: / / www.21cnjy.com )实验知道什么是电磁铁、电磁铁的性质、学会制作电磁铁、认识影响电磁铁磁力大小的因素。为了突出重点，突破难点，教学中采用教师引导和学生探究讨论与实验结合的方式，学生在老师的引导中发现问题后，大胆猜测与想象，讨论并设计实验证实自己的观点，体验探究、合作的乐趣，培养敢于提出不同见解的科学态度。
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初中物理
人教版九年级物理第二十章第三节 电磁铁 电磁继电器
电磁铁 电磁继电器
永磁体
电磁铁
螺线管
1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
电磁铁的工作原理：
电磁铁
电流的磁效应
线圈
铁芯
电磁铁的磁性
磁性较弱
磁性较强
讨论：电磁铁磁性强弱与什么有关？
电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关呢？
实验探究：影响电磁铁磁性强弱的因素
提出问题
猜想与假设
电磁铁应用电流磁效应，磁性强弱应该与电流大小有关。
线圈是电磁铁主要部件，磁性强弱应该与线圈的匝数有关。
实验器材
实验方法
控制变量法、转换法
磁性强弱可以通过吸引大头针的多少来显示。
线圈匝数不同的的电磁铁、滑动变阻器、电源、开关、导线和小铁钉若干
S
a
（1）匝数和外形相同时，改变电路中的电流大小，看电磁铁吸附大头针个数变化。
（2）电流相同（串联）时，改换不同匝数的螺线管，看电磁铁吸附大头针个数的变化。
设计实验
(1)电磁铁的磁性和电流的关系:
保证线圈匝数不变，改变通过电磁铁的电流，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
实验结论:
电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性；
通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强。
S
a
S
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进行实验
(2)电磁铁的磁性和线圈匝数的关系:
保证通过电磁铁的电流不变(相等)，改变通过电磁铁线圈的匝数观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
实验结论：
当电流一定时，电磁线圈的匝数越多，磁性就越强。
实验总结
电磁铁通电时 磁性，断电时 磁性；在线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越 ，电磁铁的磁性 ；当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多，磁性 。
有
无
大
越强
越强
电磁铁的应用
电铃
电磁阀门
电磁选矿机示意图
磁悬浮列车
在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，而它们的电流可达几十、上百安，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？
电磁继电器
S
红灯
绿灯
电磁继电器工作原理
利用控制电路开关控制电磁铁的磁性的有无，吸放衔铁带动触点控制工作电路。
电磁继电器起到开关的作用。
S
电磁铁
衔铁
静触点
返回弹簧
电磁继电器的结构及部件作用
动触点
A
C
B
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
返回弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁
触点：相当于开关(A、C静触点，B动触点）
闭合开关，电磁继电器开始工作，衔铁被电磁铁吸引，接通高压工作电路，红灯开始工作，绿灯熄灭。当断开开关时，电磁继电器停止工作，衔铁被拉起，绿灯发光。
控制电路
工作电路
电磁继电器控制作用
常见的继电器
电源
电源
水
安装模拟水位自动报警器
课堂小结
1、电磁铁：加了铁芯的通电螺线管
2、电磁铁的特点
3、影响电磁铁磁性强弱的因素
4、电磁铁的应用
5、电磁继电器原理、构造
6、电磁继电器实质：利用电磁铁控制电路的一种开关。
（2）磁性强弱可以用改变 大小来控制 。
1.电磁铁的优点:
（1）磁性有无可以用 来控制。
通断电
电流
（3）它的南北极可以通过改变 来控制。
电流方向
课堂练习
2.如图所示，在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中，下列说法中正确的是（ ）
A． 把滑动片向左滑动时，磁性减弱
B． 把滑动片向左滑动时，磁性增强
C． 若增加线圈匝数，磁性将减弱
D． 若改变电流的方向，磁性将增强
B
3.如图所示，通电螺线管的正上方用一根弹簧挂着一条形磁体，闭合开关，变阻器的开关向右滑动时（ ）
A.电磁铁的磁性增强，条形磁体下降
B.电磁铁的磁性增强，条形磁体上升
C.电磁铁的磁性减弱，条形磁体上升
D.电磁铁的磁性减弱，条形磁体下降
D
1、完成课后动手动脑学物理
2、完成本节课对应练习题
作业布置登陆21世纪教育 助您教考全无忧
《电磁铁 》练习
1、实验装置如图所示，闭合 ( http: / / www.21cnjy.com )开关，观察到金属杆向左运动起来，实验现象说明磁场对_________有力的作用，利用这种现象可以制成_________机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到金属杆向_________运动起来。【版权所有：21教育】
( http: / / www.21cnjy.com )
2、如图所示是扬声器的构 ( http: / / www.21cnjy.com )造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁铁力的作用而运动，这与_________的工作原理相同，由于通过线圈的电流是_________电流，线圈就不断的来回振动，带动纸盒也来回振动，于是扬声器就发出的声音。21教育名师原创作品
( http: / / www.21cnjy.com )
3、(2015 沈阳)下水井盖的丢失给 ( http: / / www.21cnjy.com )人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如图8所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于_________(填“绝缘体”或“导体”)。当井盖丢失时，灯泡发光报警，当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与_______(填“上”或“下”)静触点接触，电磁铁的上端是_________极。www-2-1-cnjy-com
4、张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是（ ）21教育网
A． 滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱
B． 电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C． 电磁铁A、B的上端均为S极
D． 该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
5、(2015 烟台)如图是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位升高到金属块A处时（ ）
A．红灯亮，绿灯灭 B．红灯灭，绿灯亮
C．红灯亮，绿灯亮 D．红灯灭，绿灯灭
6、图为实验室常用电流表的内部结构图。多匝 ( http: / / www.21cnjy.com )金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时，它受力转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是 （ ）21·cn·jy·com
A．电烙铁 B．电铃 C．电磁铁 D．电动机
7、如图所示，在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中，下列说法中正确的是（ ）
A． 把滑动片向左滑动时，磁性减弱 B． 把滑动片向左滑动时，磁性增强
C． 若增加线圈匝数，磁性将减弱 D． 若改变电流的方向，磁性将增强
8、如下为汽车启动原理图。汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于接通电路）。下列有关说法错误的是（ ） www.21-cn-jy.com
A．此时通电螺线管产生磁性 B．通电螺线管E端的磁极为南极
C．电动机是利用电磁感应原理制成的 D．通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同
9、（2015 湖州）连接如右图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究（ ）2-1-c-n-j-y
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响 B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响 D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
10、解答题：如图所示的实验装置。当给金属棒ab通电时，观察到金属棒ab会运动起来。
（1）此实验现象说明_________；_________机就是利用这个原理制成的，其在工作过程中将_________能转化为_________能。21世纪教育网版权所有
（2）实验中将磁极对调，观察金属棒ab的运动情况，这样操作是为了探究_________。
（3）这个实验的结论是通电导线在磁场中受力的方向与_________方向和_________方向有关。
答案：（1）磁场对电流有力的作用 电动 电 机械
（2）通电导体在磁场中受力方向与磁场方向是否有关 （3）磁场 电流
答案与解析
1、通电导体；电动；右
解析：给直导线通电，直导线运动起来，实验 ( http: / / www.21cnjy.com )说明磁场对电流有力的作用，电动机就是利用这种现象制成的；将电源两极对调，改变了导体中电流的方向，导体运动方向变的相反，金属杆向右运动。
2、电动机；周期性变化
3、导体；上；N
解析：电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都是用来导电的，都属于导体；
当井盖丢失时，灯泡发光报警，当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与下触电接触，灯泡不发光，表明没有危险；【来源：21·世纪·教育·网】
由安培定则可判断出线圈的上端的极性是N极。
4、C
5、A
解析：当水位达到金属块A时，控制电路 ( http: / / www.21cnjy.com )接通．电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭．与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮．故现象为：红灯亮，绿灯灭。 21*cnjy*com
6、D
解析：通过电流表的内部构造显示电流表的 ( http: / / www.21cnjy.com )制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。电烙铁是利用电流的热效应制成的，与电流表的工作原理无关；电铃是利用电流的磁效应制成的，与电流表的制成原理无关；电磁铁是利用电流的磁效应现象制成的，与电流表的制成原理无关；电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的，故D正确。21·世纪*教育网
7、B
8、C
解析：A中当接通电路时，通电螺 ( http: / / www.21cnjy.com )线管产生磁场，具有磁性，故A正确；B中当接通电路时，通电螺线管电流从上端流入，下端流出，利用安培定则可以判断E端为S极，F端为N极，故B正确；C中电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故C错误；D中由图可知通电线圈电压由一个电源提供，而电动机的电压由两个电源串联提供，因此两者电压不同，故D正确。
9、B
解析：A图中闭合开关，电路中有电流通过 ( http: / / www.21cnjy.com )，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性；断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明此事没有磁性，A不符合题意；21cnjy.com
B图中电流方向是否改变，大头针都能被吸引，所以现有条件无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，B符合题意；2·1·c·n·j·y
C图中闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，C不符合题意；【来源：21cnj*y.co*m】
D图中两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场与线圈匝数有关，不符合题意。【出处：21教育名师】
10、（1）通电导体在磁场中会受到力的作用；电动；电；机械
（2）通电导体受力方向与磁场方向的关系；（3）电流；磁感线
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N
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