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第二十章
电和磁
第三节
电磁铁
一、复习
1.
1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的周围存在着??
?
，即电流的?????????
效应。
2.通电螺线管相当于一个____形磁体，它的N、S极的极性跟?????????
?
有关。
磁场
磁
条
电流的方向
（一）
电磁铁：内部带有铁芯的通电螺线管。
电磁铁的工作原理：
利用电流的磁效应来工作的
二、进入新课
【提出问题】为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会增强呢？
【答】铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。
电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？
磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的形状、匝数有关。
二、电磁铁的磁性
问题
猜想
总结讨论
电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数、铁心的有无有关
。
既然影响的因素有多种，应该如何做实验？我们想到什么方法？-----控制变量法。
1.研究电流，就要使匝数不变。
2.研究匝数，就要使电流不变。
S
a
判断磁性强弱方法：
根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。
对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有什么样的关系？
（1）改变电路中的电流大小；
（2）改换不同匝数的螺线管。
二、电磁铁的磁性
设计实验
实验器材介绍
S
a
S
a
二、电磁铁的磁性
演示1
结论：
匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
现象：
现象：
S
a
b
二、电磁铁的磁性
演示2
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。
电磁铁
步骤
控制
不变因素
调节
变化因素
观察实验现象
探究结论
1
同一电磁铁
、电流相同
通电
?
通电有磁性
断电
?
断电无磁性
2
线圈匝数
相同
?
吸回形针数增加
电流越大
磁性越强
?
吸回形针数减少
3
电流相同
匝数多
吸大头针多
?
匝数少
吸大头针少
吸起回形针
吸不起回形针
电流大
电流小
电流一定时，
匝数越多，
磁性越强。
介绍：这是两个匝数不同的电磁铁
（二）实验部分
实验结论
电磁铁通电时____磁性，断电时磁性______；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_____，磁性____.
有
越强
越多
越强
大
消失
电磁铁的优点
电磁铁磁性有无，可用________来控制
电磁铁磁性强弱，可用_____________来控制
电磁铁的极性变换，可用_____________来实现。
通断电
改变电流大小
改变电流方向
电磁起重机
电铃
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机示意图
三、电磁铁的应用
磁悬浮列车
四、电磁继电器
1．电磁继电器
电磁继电器实质由电磁铁控制的开关。
作用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。
2．电磁继电器的构造
四、电磁继电器
3．电磁继电器的工作原理
低压电源
低压控制电路
高压电源
高压工作电路
1．图中是一种水位自动报警器原理图。试说明它的工作原理。
练一练
2．图中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，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。
练一练
3．图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。
练一练
1、某同学的实验装置如右图9-19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左滑动时，电流表的示数_______，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
。
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
6.如图所示的自动控制电路中,当开关S断开时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电动机转起来,电铃响
B.灯亮,电动机转起来,电铃不响
C.灯不亮,电动机不转,电铃响
D.灯亮,电动机不转,电铃响
7.如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是( )
A.滑片P向右移动,其他条件不变
B.滑片P向左移动,其他条件不变
C.开关S由1扳到2,其他条件不变
D.电源的正负极对调,其他条件不变
第二十章 电与磁
课
堂
小
结
第二十章 电与磁
应
用
示
例
类型一 电磁铁
1.下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是( )
图20－3－4
B
第二十章 电与磁
2.电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，其有着广泛的应用。在实际使用中，要增强电磁铁的磁性，以下方法可行的是( )
A．减少线圈的匝数
B．增大线圈中的电流
C．改变线圈中电流的方向
D.
减小线圈两端的电压
B
减弱
3.如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁中的磁性将
.
4.如图当开关S闭合后，要使电磁铁磁性增强，可采用的方法是（
）
A增加线圈的匝数
B
滑片P向右移动
C减少线圈的匝数
D增加通电的时间
Ａ
P
第二十章 电与磁
5.如图20－3－7所示是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁有磁性，此时电磁铁上端为_____极，触点B与C______(选填“接通”或“断开”)，汽车启动。
图20－3－7
N
接通
第二十章 电与磁
[解析]
钥匙相当于控制电路的开关，插入并旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作，运用安培定则可判断出，电磁铁通电时，上端是N极，下端是S极；电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，使触点B向右与触点C接触。20.3
电磁铁
电磁继电器
一、选择题?
1.下列装置中没有应用电磁铁的是（）?
A.电铃
B.电磁继电器?
C.电热器
D.扬声器?
［解析］C电热器是利用电流的热效应工作的，故选C。
2.电磁继电器是用来操纵高电压的开关，其主要作用是（）?
A.节约用电
B.操作简单?
C.保护用电器
D.避免危险?
［解析］D电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置，使用目的就是避免危险。
3.如图20-3-24所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是()?
A.滑片P向右移动，其他条件不变
B.滑片P向左移动，其他条件不变?
C.开关S由1扳到2，其他条件不变?
D.电源的正负极对调，其他条件不变?
［答案］B
5.一种自动水位显示器的原理图如图10-K-3所示，对于该自动水位显示器，说法正确的是()
A.水位上升到B时，电磁铁通电，红灯亮报警
B.水位上升到B时，电磁铁断电，绿灯亮报警?
C.水位下降到A时，电磁铁断电，红灯亮报警?
D.水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警?
［解析］A由于生活中水是导体，所以当水位上升到B时，控制电路被接通，电磁铁通电，吸引衔铁向下移动，把红灯所在电路接通，因此红灯亮报警。
6.图20-3-27是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但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.衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹?
D.电池正负极接反了?
［答案］C
二、填空题?
7.〖JP+2小明用导线绕在铁钉上，接入如图20-3-28所示的电路中，制成了一个电磁铁。闭合开关S，小磁针静止时左端为
极，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁的磁性将。
［答案］S增强
8.磁浮列车的速度可达500
km/h以上，且噪声小、动力消耗少、稳定性高。磁浮列车是车厢和铁轨上分别安放同名磁极（大多是由通有强大电流的电磁铁形成的），而使它们的磁极相互（选填“排斥”或“吸引”），从而使列车从铁轨上“浮”起来，达到（选填“减小”或“增大”）阻力的目的。?
［答案］排斥减小
9.如图20-3-29所示是温度自动报警器，当温度达到℃时，电铃发声报警，此时电磁铁的左端是极。?
［答案］98
S(或“南”)
10.图20-3-30是一种单元防盗门门锁的原理图，其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内；在关门时，开关是断开的，衔铁在的作用下，合入门扣。
［答案］吸引弹簧?
［解析］闭合开关，电磁铁有磁性，向左吸引衔铁，衔铁脱离门扣；关门时，开关断开，在弹簧的作用下，衔铁合入门扣。
三、实验探究题?
11.为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”，做了以下几次实验，实验现象如图20-3-31所示。根据图示现象回答下列问题。?
(1)观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越。?
(2)观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同时，电磁铁的电流越，它的磁性就越强。?
(3)结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有。?
［答案］(1)强(2)大?
(3)电流的大小、线圈的匝数(顺序可交换)
12.如图20-3-32所示是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。?
（1）要增大通电螺线管的电流，滑动变阻器的滑片应向（选填“左”或“右”）移动。?
（2）下表是该组同学所做的实验记录：?
同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是：。（写出一种即可）?
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大
小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操作方案：
?
［答案］(1)左(2)将小磁针放到该螺线管下，断电时小磁针指南北，通电时小磁针能发生偏转?(3)按本题图接好电路，调节滑动变阻器滑片至一定的位置，首先放入较大的铁芯观察其吸引大头针的最多数目，记录数据；再放入较小的铁芯观察其吸引大头针的最多数目，记录数据并进行比较
能力拓展练习与阅读
1．2008年10月9日，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布，将2007年度诺贝尔物理奖授予法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔，以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献．如图所示是研究巨磁电阻特性的原理示意图．实验发现，当闭合S1、S2后并使滑片P向右滑动的过程中，指示灯明显变暗，则下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁右端为N极
B．滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
D．巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
2．如图所示是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图．L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁Tl、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭．开关S接通触点b时，线圈
（选填“L1”或“L2”）具有磁性，吸引衔铁使横杆向
（选填“左”或“右”）运动，带动传动装置关闭车门．
【新闻再播】
2013年最新交通法规
公安部10月8日公布了最新修订的《机动车驾驶证申领和使用规定》，新交通规则严格了对驾驶员的管理．最新交通法规扣分细则也更为严格，闯红灯交通违法记分将由3分提高到6分，不挂号牌或遮挡号牌的一次就将扣光12分．
最新交通法规中关于校车驾驶人管理的内容自发布之日起施行，其他规定将于2013年1月1日起正式施行．2013新交通规则提高了违法成本，记分项也由38项增加至52项．
【拓展延伸】
如图所示是拍摄机动车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规车辆．下列有关说法正确的是（ ）
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
1.C
解析：由安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，故A错误；当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故B错误；电磁铁的磁性减弱时，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，巨磁电阻的电阻变大了，即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大，故C正确，D是错误的．
2．L2
右
解析：由题图可知：S接通触点b时，线圈L2具有磁性，吸引衔铁使横杆向右运动，带动传动装置关闭车门．
【拓展延伸】
C
解析：分析题意可知，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，因此A和B两个选项的说法是错误的；分析可知，光控开关和压力开关只能串联，不能并联，所以D选项的说法也是错误的．课题
第二十章
第三节电磁铁
电磁继电器
教学时间
课时数
1课时
教学三维目标
知识与技能
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.了解电磁继电器的结构和工作原理。
过程与方法：
通过了解物理知识的实际应用，认识科学发明就在我们身边，认识科学及其相关技术对社会发展、人类生活的影响，提高学习物理知识的兴趣。
情感、态度与价值观：
1.体验探索科学的乐趣，养成主动与他人交流合作的意识和态度。2.使学生在经历分析、观察的过程中体会学习探究的乐趣。
德育目标
使学生在分析、观察的过程中体会学习探究的乐趣。
教学重点
电磁铁磁性强弱的影响因素。影响电磁铁磁性强弱的因素是本节课的重点，在做好探究实验的基础上，引导学生通过观察比较电磁铁吸引曲别针的数目总结出电磁铁磁性强弱的影响因素。
教学难点
控制变量法的应用。先猜想影响电磁铁磁性强弱的因素，然后引导学生利用控制变量法设计实验，在探究某一影响因素时，控制其他因素不变，充分体会控制变量法在本实验中的应用。
教学准备
Ppt，视频
教学过程：
二次备课个性设计
第一课时一、新课导入1、每课三分钟:2、课题导入
：
复习导入二、新授课1、解读学习目标
（1）了解电磁铁、电磁继电器，理解电磁铁的磁性。（2）探究电磁铁的特性和工作原理。（3）通过动手动脑完成电磁铁的探究实验并亲自动手实践如何使用电磁继电器，培养学生乐于探索自然界奥秘的兴趣。预习案1、什么是电磁铁？其磁性强弱与哪些因素有关？2、生活中哪些地方用到了电磁铁?师
我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁.这种磁体，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性.为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会增强呢？原理:铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了.
探究案探究一：电磁铁
实验:把导线整齐地绕在一根大铁钉上，大约30圈左右，将导线的两端
接在干电池的两端，用铁钉的一端接近大头针，你看到什么现象？断开
电路后有什么现象发生？
.实验中，电磁铁和永久磁铁相比，有什么不同之处？
探究二：影响电磁铁磁性强弱的因素？按课本P130实验要求完成实验。问题1：电磁铁磁性的强弱如何判断？问题2：由实验可知，哪些因素会影响到电磁铁的磁性强弱？问题3：上述实验过程中运用了哪些探究方法？探究三：电磁继电器观察课本图20.3-5，回答下列问题。问题1：电磁继电器有哪些基本组成部分？问题2：简述电磁继电器的工作原理。问题3：使用电磁继电器有什么好处？学以致用：1.在研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关时，小华和小明从实验室选取了匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，并先后将这两个电磁铁接入电路中，如图所示。闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P重复了多次实验，记录如下：线圈匝数50?100?实验次数123456电流表示数／A1.01.31.61.01.32.0吸引大头针的最多数目／枚5810101625（1）实验中他们是通过电磁铁——来判定其磁性强弱的。（2）分析第1、2、3次的实验记录，可得出结论:——————————————————————（3）分析第1、4次和2、5次的实验记录，可得出结论:————————————————用多媒体播放文件:生活及生产中电磁铁的应用实例.
师
可以看出电磁铁在生活中的用途很广泛.请大家列举一下电磁铁在生产生活中有哪些应用？生：电磁起重机、自动控制系统中的电磁阀门、电铃、电话听筒、电磁继电器等等.请同学们通过屏幕看一个这样的现象：用多媒体播放图片展示人直接操作高压电路开关，发生了危险，以警示人们不要直接操作高压电路;再放视频教师出示ppt上电磁继电器，并让学生对照电磁继电器的构造图进行观察.提出问题：(1)什么是继电器？(2)电磁继电器的实质是什么？(3)电磁继电器的结构是什么？(4)电磁继电器的原理是什么？(5)电磁继电器的应用是什么？生1:继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置.生2:电磁继电器实质是由电磁铁控制的开关.生3:电磁继电器的结构由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成.生4:电磁继电器电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成.生5:控制电路由电磁铁、低压电源和开关组成.生6:工作电路由机器（电动机或电灯）高压电源和电磁继电器的触点部分组成.生7:电磁继电器的工作原理：当较小的电流通过D、E流入线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使两个接线柱所连的
电路接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作.生8:断电时，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁弹起，切断工作电路，B、电路接通.进行归纳总结讲解课堂小结：这节课我们学习了电磁铁及其两个重要应用，一是电磁继电器，一是扬声器，它们都是由电磁铁组成的，电磁铁在其中担负着重要的角色。?电磁继电器的核心部件是电磁铁，它的电流通断引起其磁性的有无，而磁性的有无又直接对衔铁的吸引产生作用，使之能对另外的一个电路起到控制作用。扬声器的电磁铁非常不明显，它在纸盆内部，但也充当着最重要的角色，它能够把电流信号转变为磁信号，从而产生不同的作用力，再转换为纸盆的振动，产生声音。做练习作业：
完成本课时对应课后练习.
板书设计
整堂课教学反思
我觉得本课成功之处有：1、创设问题，激发学生
(?http:?/??/?www.520xy8.com?/?%E5%B0%8F%E5%AD%A6%E7%94%9F%E9%A2%91%E9%81%93?/?"
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"学生?)探究兴趣电磁铁这一装置是学生不太了解的，对于学生来说认识电磁铁、了解其性质更是比较抽象、难度比较大的内容，我便从制作简易电磁铁以作为本课的切入点，让学生通过观察、思考，制作，产生疑问之后，从而顺利的开始进行探究活动。2通过电磁起重机与电磁吸盘的影音资料，让学生在轻松的氛围下知道电磁铁在日常生活中的应用，深化其对电磁铁原理的认识与理解，同时引导学生探索电磁铁的其它用途，提高学生把所学知识运用到日常生活的意识与能力。不足之处：在《电磁铁》的教学中，教师的语言还存在指导不到位、罗嗦、缺乏激励性等问题。认识到这些不足，我有所改进，但感觉还不是很到位，在今后的教学中，我将注意这个问题，使学生体验到教师对他们的时时鼓励和赞许，激发探究的兴趣。
