九年级物理全册 14.4电磁铁及其应用能力培优 (新版)北师大版

四、电磁铁及其应用一、选择题1．如图1所示，下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是( )图12．连接如图2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( )图2A．电流的有无对电磁铁磁性有无的影响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性强弱的影响D．线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响3．如图3所示，在“探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关”的实验中，下列说法中正确的是( )图3A．把滑片向左滑动时，磁性减弱B．把滑片向左滑动时，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4．2016·福州下列措施中能增强通电螺线管磁性的是( )A．减小螺线管中的电流B．减少螺线管的线圈匝数C．在螺线管内插入铁芯D．改变螺线管中的电流方向5．如图4所示可以说明巨磁电阻的特性。

闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，那么( )图4A. 电磁铁左端为S极B. 巨磁电阻两端的电压变大C. 巨磁电阻的阻值随磁场的增强而变大D. 巨磁电阻的阻值随磁场的增强而变小6．城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生，令人痛心。

为此，某同学设计了一种警示电路：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立即亮起，以警示行人。

图5中电路符合要求的是( )图5二、填空题7．小陈同学用电池做电源，把漆包铜线缠绕在铁棒上制成电磁钉耙，通电后铁棒和铜线组成__________，可把地上的铁钉吸上来；断电时钉耙的______消失，所吸附的铁钉脱落。

8．如图6所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为______(选填“N”或“S”)极；当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数将_______，弹簧的长度将_______。

(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)图69．2017·武汉如图7所示是一种水位自动报警器的原理图。

四、电磁铁及其应用（总分：52分时间：60分钟）一、选择题（本题包括3小题，每小题3分，共9分。

每小题只有1个选项符合题意）1.不含有电磁铁的设备有（）A.电磁继电器B.电铃C.滑动变阻器 D.电动机2.下图是控制两个电动机的电磁继电器的工作原理图.若把手控开关闭合，则（）A.甲电动机工作B.乙电动机工作C.甲、乙两个电动机都工作D.甲、乙两个电动机都不工作3.下图是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识.以下说法中不正确的是（）A.温度计中的水银是导体B.温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的C.报警器中的电磁铁运用了电流的热效应D.电磁继电器是一种电路开关二、填空题（本题包括3小题，每空2分，共22分）4.（6分）电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通、断来控制_________的有无，从而由衔铁拉下复位，带动触点实现对________的控制，所以电磁继电器的实质是____________。

5.（6分）磁悬浮列车示范线路在上海通车，全程30 km，运行时间为8 min，平均速度为_________ km/h，磁悬浮列车中有一种是利用同名磁极___________的原理，使列车与轨道脱离接触，消除了轨道与车体的_________从而突破了列车速度的极限。

6.（10分）下图为温度自动报警器的原理图(图中温度计为水银温度计)，试说明各部分的名称和工作原理。

①___________；②___________；③___________；④；___________。

原理：___________________________________________________________。

三、简答题（本题包括3小题，每小题4分，共12分）7.下图是一种防汛报警器原理图，S是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里边有一个浮子A，说明它的工作原理是什么？8.下图是某同学为自家的保险柜设计的一个自动报警的原理图，只要偷窃者将钥匙插入锁上的钥匙孔，报警器就会铃响报警，请你说明一下这个报警器的工作原理。

14.4 电磁铁及其应用一、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、电磁阀的结构和工作原理.二、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.三、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.【重点难点】重点:电磁铁磁性强弱的影响因素.难点:电磁继电器、电磁阀的工作原理.【新课导入】导入1:情景导入多媒体播放视频片段:电磁起重机师:我们从视频中看到,这个电磁起重机具有强大的磁性,一次可以吸起上千吨的重物,那它又是怎么轻易的将这些重物放下来的呢?生:去掉它的磁性.师:很好!对于普通的磁体,是不能轻易去掉它的磁性的,我们今天来看一下电磁铁及其应用. 导入2:复习导入师:什么是通电螺线管?通电螺线管的N极、S极如何判断?通电螺线管相当于什么磁体? 生:回答.师:有没有办法让通电螺线管的磁性更强一些呢?让我们走进今天的物理课堂:电磁铁及其应用.导入3:问题导入师:工厂内的大型机械工作时,常常会有几十安的电流通过,如果工人师傅直接操作高压电路的开关,是很危险的,如果能够想些办法,让工人师傅在低压下操作高压电路,那可就安全多了.那到底有没有这样的方法呢?导入:这节课我们就来学习电磁铁及其应用.【课堂探究】一、电磁铁提问:要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?回答:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场.提问:如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?学生讨论:学生实验:给螺线管通电,观察离螺线管较远处小磁针的偏转情况.再观察插入软铁棒后,小磁针的偏转情况,说明了什么?现象:无软铁棒时,小磁针偏转不明显,加入它后小磁针偏转明显,说明通电螺线管中插入软铁棒后磁性会增强.提问:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?讨论: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.提问:电磁铁的芯应当用软铁还是钢?为什么?板书:插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁.我们把电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?它的磁性强弱与哪些因素有关呢?猜想:(1)电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的,那么电磁铁的磁性有无是否与电流的有无有关?(2)电磁铁的磁性是否与电流的大小有关?(3)螺线管是由导线绕制成的,它的磁性强弱与线圈的匝数是否有关?实验方案设计:思考:这个实验设计怎样的电路?怎样来判断电磁铁的磁性强弱?用到什么研究方法?学生讨论,达成一致做法.进行实验(如图):(实验中注意记录实验现象和实验数据!)(1)电磁铁的磁性与通电、断电的关系.(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小关系.(3)电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系.总结归纳:电磁铁通电有磁性,断电时无磁性;电磁铁的磁性强弱和电流大小、匝数多少有关;线圈匝数相同时,电流大,磁性强;相同外形的螺线管,电流相同时,匝数多,磁性强.二、电磁铁的应用提问:通过实验,我们知道了电磁铁的一些特点,电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢? 图片展示:讲解电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、电磁阀、电铃.下面重点学习电磁起重机和电磁阀控制车门.阅读教材的相关内容,仔细观察图片,回答下列问题:(1)电磁继电器的结构有哪些?(2)说出它的工作原理.归纳:①构造:电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成.②原理:当闭合开关,电流流过线圈时,电磁铁把衔铁向右吸合,推杆右端上升,推动弹簧片向上,与上端金属片的触点接通,与下端金属片的触点断开.当断开开关,电磁铁失去磁性,衔铁被释放,弹簧片的弹力使它恢复原来位置,与上端金属片的触点断开,与下端金属片的触点接通.交流讨论:(1)说出如图所示电路的工作过程.引导分析:闭合S→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关接通→高压电路接近→电动机工作.断开S→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关断开→高压电路断开→电动机停止工作.演示:电磁继电器的控制作用,让学生观察触点闭合和断开的情况下,电动机的运转情况. 归纳:电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关.实现用低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路的通断,还可以把控制电路的开关安装在远处,实现远距离操作.既可以保障人身安全,又可以实现遥控和生产自动化.(2)说出如图所示电铃的工作原理.阅读教材的相关内容,仔细观察课本图,回答下列问题:(1)公共汽车利用压缩空气开关车门时,由电磁阀阀体、滑阀、两块衔铁、两个电磁线圈空心的,进气管连接储气筒,排气管与大气汽缸相连接.(2)打开车门时,电磁阀的工作过程:要打开车门时,开关S接通触点1, 右侧的线圈通电,把左侧的衔铁吸入线圈,则横杆将滑阀推到左端,此时,滑阀下面的空间与左端的管路相通.于是,储气筒中储存的压缩空气就进入汽缸左部,推动活塞向右运动,使车门打开,同时汽缸中右部的气体由排气管排入大气.(3)如图,说出关闭车门时,电磁阀的工作过程.1.探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,按如图所示电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A 吸引大头针的数目比B多,此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是( B )2.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是( C )A.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮B.当温度低于90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮C.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮D.当温度达到90 ℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔,因发现巨磁电阻效应而获得2007年度诺贝尔物理奖.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( C )4.电磁铁的优点是:它的磁性有无可由电流的通断来控制,它的磁性的强弱可由电流的大小或线圈的匝数来控制,它的磁极性可由电流的方向来控制.5.如图所示,是小新同学做“制作、研究电磁铁”实验的示意图,他在实验中发现大铁钉A比B 能吸引更多的大头针,得出的结论是:当电流—定时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强.将滑动变阻器的滑片向右移动时,大铁钉吸引的大头针将变少(填“变多”“变少”或“没有变化”),这说明电磁铁的磁性还与电流的大小有关.6.如图所示,L是电磁铁,在电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体.当S闭合后,弹簧的长度将变短,如果变阻器的滑片P向右移动,弹簧的长度又将变长.(填“变长”“变短”或“不变”)电磁铁在生活中的应用汽车中比较常见的继电器有:启动电动机的启动继电器、喇叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号闪光继电器、灯光亮度控制继电器以及空调控制继电器、推拉门自动开闭控制继电器、玻璃窗升降控制继电器等.空调继电器主要用于控制压缩机电动机、风扇电动机和冷却泵电动机,以执行相关的控制功能.主要的控制功能由通用交流继电器完成.通常由按钮或限位开关驱动继电器.继电器的触点可以控制电磁阀、较大的启动电机以及指示灯.。

第十四章磁现象第四节电磁铁及其应用一、教学背景分析本节知识是在讲解了电流的磁场和通电螺线管的磁场之后的一节课，本肖主要包含电磁铁及影响其强弱的因素、电磁继电器的结构和工作原理及应用、电铃、电磁阀车、磁浮列车等内容。

本肖课是通电螺线管学习的延伸，是理论与实践相结合的一节课。

通过电磁铁应用实例的学习，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力，使他们原来学习过的有关磁学的知识在本节课中得到升华，激发学生学习物理的动机，使学生真頁•切切地感觉到学有所用。

由于本节应用实例都来源于生活，学生会非常感兴趣，所以在教学设计上应从学生的生活经验岀发，在学习了电磁帙知识的基础上，采用模拟实验演示、挂图、电脑动画模拟、视频等方式引起学生的回忆及进一步的思考。

教师也可以寻找每一环右的相关课件进行辅助教学。

电磁继电器的原理图看起来较复杂，可以采取分解细节，由内而外，先隔离后整体的方法分析。

二、教学目标1.通过实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素，知道电磁铁的磁性有无与电流的通断有关，磁性的强弱与通电电流的强弱及线圈的匝数多少有关。

体会科学探究的过程。

进一步体会控制变量法在研究多因素问题时的作用。

2.了解电磁铁的构造和工作原理。

通过了解电磁铁在生活中的一些应用，体会学习物理的重要意义和必要性。

从而进一步提髙学生学习物理知识的兴趣，乐于探索自然现象和日常生活中的物理现象。

3.知道电磁继电器的结构和工作原理，通过分析电磁铁在电铃、电磁阀、磁浮列车中的工作原理，体会电磁铁在技术中的重要作用。

三、教学重点和难点教学重点：探究影响电磁铁磁性强弱的实验过程。

教学难点：电磁阀车门、磁浮列车工作过程。

学生掌握、理解影响电磁铁磁性强弱的因素有利于学生理解电磁铁的应用。

本肖的重点是通过实验探究了解电磁铁磁性强弱的影响因素。

通过实验研究知道电磁铁磁性的强弱跟电磁铁的匝数多少、通入电流的大小及有无铁芯的关系，学会在实际应用中通过改变这些因素去改变电磁铁磁性的强弱。

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四、电磁铁及其应用错误!本节是在学习了通电螺线管的基础上，进一步通过实验的方法来探究影响电磁铁磁性强弱的因素，介绍了电磁铁在生产、生活中的广泛应用。

教学目标知识与技能1。

会用实验的方法探究影响电磁铁磁性强弱的因素。

2。

学会制作电磁铁。

3.知道电磁铁的特征。

4。

掌握电磁铁的原理。

5.掌握电磁铁的应用.过程与方法1。

通过实验和探究活动，学会制作电磁铁.2。

通过观察实验掌握电磁铁的特征和原理。

新课导语【导入一】（创设实验情景，引入新课）师：怎样才能增大通电螺线管的磁性？试试看怎么做？生甲实验：将直导线多绕几圈，通电后能多吸引几个大头针,说明这个方法可以增大通电螺线管的磁性。

生乙实验:在通电螺线管中插入一根铁棒，就能吸引更多大头针,这表明插入铁芯能使通电螺线管的磁性增强。

师：同学们说得很对，插入铁芯的通电螺线管就构成了电磁铁，电磁铁有哪些应用呢?今天我们就来探究影响电磁铁磁性强弱的因素及其应用。

【导入二】 (创设问题情景,引入新课)师:同学们，当线圈中通入电流时,它会产生相当强的磁性；切断电流，磁性就消失。

那么通电螺线管的磁性强弱和什么因素有关？电磁铁又是怎样制作的呢？让我们通过实验来研究.学点1 认识电磁铁阅读教材P149第一段，回答下列问题：问题1:插入了__软铁棒__的通电螺线管叫电磁铁.这根__软铁棒__称为电磁铁的铁芯, __螺线管__称为电磁铁的线圈.问题2:当线圈中通入电流时，电磁铁就会产生相当强的磁性；切断电流，磁性就__消失__。

四、电磁铁及其应用1．如图所示，木制小船模型漂浮在静止的水面上，船上安装了一只电磁铁，船头A指向东，若接通开关S，则小船将会在水平面内自由转动，当小船再次处于静止状态时，船头A指向（）A．东B．南C．西D．北2.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３．如图所示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４.电磁铁被广泛应用于生产、生活中。

下列产品中没有用到电磁铁的是（）A．磁悬浮列车Ｂ．台灯Ｃ．老式电话Ｄ．电磁起重机５．如图所示是一种防汛报警器的原理图，K是触点开关，B是漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，当水面上涨到达警戒水位时（）A．甲灯亮B．乙灯亮C．两灯都亮D．两灯都不亮６．如图所示是电磁选矿设备的示意图。

当电磁选矿机工作时，铁砂将落入________箱，非铁物质将落入______箱。

７．小宇在用茶杯接开水时，因为和同学说话，结果开水溢出茶杯，将手烫伤。

通过这次事件，小宇决心在茶杯上安装一个报警器，使得当水快满时茶杯发出警报声进行提醒。

现在，给你茶杯、小电铃、橡皮膜、细线、导线、电池、金属片、直径约30mm的玻璃管等器材，请你帮小宇解决这一问题。

请画图说明制作方法，简单介绍工作过程。

８． 8月6日，云南洱源县突发泥石流灾害，若泥石流爆发时汽车恰好经过，后果将不堪设想。

小张设计了一个报警装置，如图所示。

①请你替小张介绍它的工作过程：当泥石流冲垮阻挡墙时，电磁铁电路________，电磁铁________，铁块_______，电铃电路__________，电铃发出警示声，警告过路车辆注意安全。