7.3 《电磁铁》 (含答案）—教科版九年级物理上册学案

课题：九年级物理第七章第3节《电磁铁》
设计人： 合作人： 审核人：
学习 预设 问题与活动

教 学 （学习）目 标 1.了解电磁铁的构造及原理。
2.了解电磁铁的磁性强弱可由电流大小、匝数多少来控制。
3.了解电磁铁在现代生产与生活中的广泛应用 认真阅读
明确目标
导入新课 复习提问：
1.奥斯特实验证明①通电导线周围存在 ．
　　? ②磁场方向与电流方向 ．
2.安培定则：用 手握住螺线管，让四指弯向螺线管中 的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 极。此方法称为安培定则。
创设情景、引入新课：
桌上有一堆大头针，请同学们想一想用什么方法能快速地把大头针捡起来放到盒子里而又不被扎到手（旁边有一磁铁）?
（请一名学生上来演示）
然后老师手掌中藏着一个电磁铁同样把大头针吸起来又很轻松的放到盒子里。
问：这是怎么回事？
实际上它应用到的就是我们今天这节课要学的内容一电磁铁。
自主学习
合作探究 知识点一：电磁铁
自主学习：阅读课本P115页内容，交流讨论并完成下列填空
1、（电磁铁的定义）电磁起重机主要由铁芯和螺线管组成，这个带铁芯的螺线管叫做 。
2、在螺线管中插入铁芯，当电流通过螺线管时，螺线管中的 就被电流的磁场磁化成磁铁，使螺线管的磁性 。
知识点二：电磁铁的磁性强弱
提出问题：电磁铁的磁性与什么有关？
请同学们阅读课本并分组讨论，提出自己的猜想，并交流猜想的依据。
影响电磁铁磁性的因素可能有： 。
怎样用实验验证我们的猜想呢？
设计实验，进行实验：
1.研究电磁铁的磁性有无
实验：闭合和断开开关
现象：通电时电磁铁 ，断电时电磁铁
结论：电磁铁通电时 磁性，断电时磁性 .
2.研究电磁铁的磁性强弱
电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关呢？
引导学生根据自己的知识和经验提出猜想并说明理由。
猜想：电磁铁的磁性强弱可能与① 有关；
② 有关。
设计实验：①你选择哪些器材？

②如何判断电磁铁磁性的强弱？
③怎样控制变量？
然后学生根据自己的实验方案进行探究，教师巡视，注意解决出现的问题。
进行实验 收集数据
实验一：探究磁性强弱与电流大小关系
实验：将开关闭合，调节滑动变阻器，使电流增大和减小
现象：增大电流时，电磁铁吸引的大头针数目 .
结论：电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流 ,电磁铁的磁性 .
实验二：探究磁性强弱与线圈匝数关系
实验：改变线圈匝数
现象：匝数越 ,吸引大头针的数目越
结论：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数 ,磁性 .
实验总结：
1、电磁铁通电时 磁性，断电时磁性 ；当电磁的铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流 ，电磁铁的磁性 ；当电流一定时，电磁铁的线圈匝数 ，磁性 .
2、电磁铁的特点：
电磁铁磁性有无，可以用 来控制
电磁铁磁性强弱，可以用 、 来控制
电磁铁的极性变换，可以用 来实现。
[及时练习]为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
⑴通过观察 ，来判断它磁性强弱。
⑵通过比较 两种情况，可以验证猜想A是正确的。
⑶通过比较 两种情况，可以验证猜想B是正确的。
⑷通过比较d中甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充条件： 。
⑸爱动脑筋的小丽，又提出了猜想D：外形相同的螺线管，电流相同时，插入的铁芯越粗，它的磁性越强。请帮助她设计实验。
使用外形相同的螺线管，保持电流相同，分别插入粗细不同的铁芯，观察电磁铁吸引大头针数目的多少。
知识点三：电磁铁的应用
1.从小电动汽车、家里的 ，到三峡水库的 ，各种大小的电磁铁应有尽有。
2.电磁铁的另一个应用是
[及时练习] 下列电器不是应用电磁铁的是（ ）
A．磁悬浮列车? B．大型发电机 C．大型电动机 ?D．节能灯 要求：
1、先独立思考
2、组内交流讨论，补充完善
3、三分钟后小组展示。
其他小组质疑，老师完善，评价激励


盘点收获 绘制思维导图
学生小结，然后绘制思维导图。
达标检测 1.下列办法中不能改变电磁铁磁性强弱的是( )
A．改变通过线圈中电流的强弱? B．改变线圈的匝数
C．改变通过线圈中电流的方向????D．在通电螺线管中插入铁芯
2.如图所示，弹簧下端挂一个条形磁铁放在螺线管的正上方，闭合开关，待弹簧稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动。说法正确的是( )
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电压表示数变小，电流表示数也变小
C．螺线管上端是S极，弹簧缩短
D．螺线管上端是N极，弹簧伸长
3.如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯。现开关S拨在触点②位置且电流表示数为I。 要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是( )
A．开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出
B．开关S位置不动，将滑片P向a端滑动
C．将开关S拨到①位置，并通过调节仍使电流表示数为I
D．将开关S拨到③位置，并通过调节仍使电流表示数为I
4.在探究“通电螺线管的磁场分布”实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则 ( )
A．小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转
B．小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转
C．小磁针甲偏转，小磁针乙偏转
D．滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强
5.科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 (GMR)效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是( )
A．电磁铁右端为N极
B．滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
6. 某同学的实验装置如右图所示，弹簧下端吊的是铁块，当他将开关闭合以后，弹簧的长度 ；当他将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流将 ，弹簧的长度将 ；如果其他条件不变，他只是将电源的正负极调换了一下，发生变化的是

8.（影响电磁铁磁性强弱的因素）如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
⑴要改变电磁铁线圈中的电流大小，
可通过 来实现；
要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。
⑵下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目 / 枚
5
8
10
7
11
14
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数 ；
⑶在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
①你对此猜想是： ；
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：

要求：
独立完成。积极动脑，
做完后，举手回答。让思路方法不一致同学介绍自己的解题情况，
作业 完成《互动训练》第3节内容
课题：九年级物理第七章第3节《电磁铁》
设计人： 合作人： 审核人：
学习 预设 问题与活动

教 学 （学习）目 标 1.了解电磁铁的构造及原理。
2.了解电磁铁的磁性强弱可由电流大小、匝数多少来控制。
3.了解电磁铁在现代生产与生活中的广泛应用 认真阅读
明确目标
导入新课 复习提问：
1.奥斯特实验证明①通电导线周围存在 磁场 ．
　　? ②磁场方向与电流方向 有关 ．
2.安培定则：用 右 手握住螺线管，让四指弯向螺线管中 电流 的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。此方法称为安培定则。
创设情景、引入新课：
桌上有一堆大头针，请同学们想一想用什么方法能快速地把大头针捡起来放到盒子里而又不被扎到手（旁边有一磁铁）?
（请一名学生上来演示）
然后老师手掌中藏着一个电磁铁同样把大头针吸起来又很轻松的放到盒子里。
问：这是怎么回事？
实际上它应用到的就是我们今天这节课要学的内容一电磁铁。
自主学习
合作探究 知识点一：电磁铁
自主学习：阅读课本P115页内容，交流讨论并完成下列填空
1、（电磁铁的定义）电磁起重机主要由铁芯和螺线管组成，这个带铁芯的螺线管叫做 电磁铁 。
2、在螺线管中插入铁芯，当电流通过螺线管时，螺线管中的 铁芯 就被电流的磁场磁化成磁铁，使螺线管的磁性 增强 。
知识点二：电磁铁的磁性强弱
提出问题：电磁铁的磁性与什么有关？
请同学们阅读课本并分组讨论，提出自己的猜想，并交流猜想的依据。
影响电磁铁磁性的因素可能有： 电流 。
怎样用实验验证我们的猜想呢？
设计实验，进行实验：
1.研究电磁铁的磁性有无
实验：闭合和断开开关
现象：通电时电磁铁 吸引大头针 ，断电时电磁铁 不吸引大头针
结论：电磁铁通电时 有 磁性，断电时磁性 消失 .
2.研究电磁铁的磁性强弱
电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关呢？
引导学生根据自己的知识和经验提出猜想并说明理由。
猜想：电磁铁的磁性强弱可能与① 电流大小 有关；
② 线圈匝数 有关。
设计实验：①你选择哪些器材？
电池、开关、导线、滑动变阻器、匝数不同的螺线管、铁芯、大头针
②如何判断电磁铁磁性的强弱？ 观察吸引大头针数目的多少
③怎样控制变量？
然后学生根据自己的实验方案进行探究，教师巡视，注意解决出现的问题。
进行实验 收集数据
实验一：探究磁性强弱与电流大小关系
实验：将开关闭合，调节滑动变阻器，使电流增大和减小
现象：增大电流时，电磁铁吸引的大头针数目 增多 .
结论：电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流 越大,电磁铁的磁性 越强.
实验二：探究磁性强弱与线圈匝数关系
实验：改变线圈匝数
现象：匝数越 多 ,吸引大头针的数目越 多
结论：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数 越多 ,磁性 越强 .
实验总结：
1、电磁铁通电时 有 磁性，断电时磁性 消失 ；当电磁的铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流 越大 ，电磁铁的磁性 越强 ；当电流一定时，电磁铁的线圈匝数 越多 ，磁性 越强 .
2、电磁铁的特点：
电磁铁磁性有无，可以用 电流通断 来控制
电磁铁磁性强弱，可以用 电流强弱 、 线圈匝数多少 来控制
电磁铁的极性变换，可以用 变换电流方向 来实现。
[及时练习]为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有绝缘的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
⑴通过观察 电磁铁吸引大头针数目的多少 ，来判断它磁性强弱。
⑵通过比较 A、 B 两种情况，可以验证猜想A是正确的。
⑶通过比较 B 、C 两种情况，可以验证猜想B是正确的。
⑷通过比较d中甲、乙两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充条件：电流相同 。
⑸爱动脑筋的小丽，又提出了猜想D：外形相同的螺线管，电流相同时，插入的铁芯越粗，它的磁性越强。请帮助她设计实验。
使用外形相同的螺线管，保持电流相同，分别插入粗细不同的铁芯，观察电磁铁吸引大头针数目的多少。
知识点三：电磁铁的应用
1.从小电动汽车、家里的 冰箱 ，到三峡水库的 发电站 ，各种大小的电磁铁应有尽有。
2.电磁铁的另一个应用是 产生强磁场
[及时练习] 下列电器不是应用电磁铁的是（ D ）
A．磁悬浮列车? B．大型发电机 C．大型电动机 ?D．节能灯 要求：
1、先独立思考
2、组内交流讨论，补充完善
3、三分钟后小组展示。
其他小组质疑，老师完善，评价激励


盘点收获 绘制思维导图
学生小结，然后绘制思维导图。
达标检测 1.下列办法中不能改变电磁铁磁性强弱的是( C )
A．改变通过线圈中电流的强弱? B．改变线圈的匝数
C．改变通过线圈中电流的方向????D．在通电螺线管中插入铁芯
2.如图所示，弹簧下端挂一个条形磁铁放在螺线管的正上方，闭合开关，待弹簧稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动。说法正确的是( C )
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电压表示数变小，电流表示数也变小
C．螺线管上端是S极，弹簧缩短
D．螺线管上端是N极，弹簧伸长
3.如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯。现开关S拨在触点②位置且电流表示数为I。 要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是( C )
A．开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出
B．开关S位置不动，将滑片P向a端滑动
C．将开关S拨到①位置，并通过调节仍使电流表示数为I
D．将开关S拨到③位置，并通过调节仍使电流表示数为I
4.在探究“通电螺线管的磁场分布”实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则 ( B )
A．小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转
B．小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转
C．小磁针甲偏转，小磁针乙偏转
D．滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强
5.科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 (GMR)效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是( C )
A．电磁铁右端为N极
B．滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱
C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小
D．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
6. 某同学的实验装置如右图所示，弹簧下端吊的是铁块，当他将开关闭合以后，弹簧的长度 变长 ；当他将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流将 变小 ，弹簧的长度将 变短 ；如果其他条件不变，他只是将电源的正负极调换了一下，发生变化的是 磁极、
电流方向、电流表的指针
8.（影响电磁铁磁性强弱的因素）如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
⑴要改变电磁铁线圈中的电流大小，
可通过 改变滑片的位置 来实现；
要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 电磁铁吸引铁钉的数目 来确定。
⑵下表是该组同学所做实验的记录：
电磁铁(线圈)
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流 / A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目 / 枚
5
8
10
7
11
14
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 越大，磁性越强 ；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数 越多，磁性越强 ；
⑶在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
①你对此猜想是： 无关 ；
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：
使用同一个螺线管，保持电流相同，分别插入粗细不同的铁芯，观察电磁铁吸引铁钉数目的多少
要求：
独立完成。积极动脑，
做完后，举手回答。让思路方法不一致同学介绍自己的解题情况，
作业 完成《互动训练》第3节内容