資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第2節 電生磁（第1課時）
考試這樣考
題型一 電磁繼電器
角度1：認識電磁繼電器
1.下面是幾位同學關于電磁繼電器的幾種說法，你認為其中不正確的是（　　）
A.使用電磁繼電器可以直接控制電路的通斷 B.是利用電磁鐵控制工作電路的一種開關
C.電磁繼電器是自動控制電路的重要部件 D.操作時控制的是低電壓、弱電流的通斷
角度2：電磁繼電器的工作原理
2.如圖所示，請你根據電磁繼電器的工作原理，判定下列說法中正確的是（　　）
A.S斷開時，燈亮、電動機工作 B.S斷開時，燈不亮、電動機不工作
C.S閉合時，電動機工作、燈不亮 D.S閉合時，燈亮、電動機不工作
（第2題圖） （第3題圖）
角度3：電磁繼電器的電路連接
3.連接如圖所示的電磁繼電器的控制電路和受控電路，使得閉合開關S后，電鈴工作，并請
標出電磁鐵的N極。
角度4：電路設計
4.城市下水道井蓋丟失易導致行人墜入下水道而發生悲劇時有發生為此，某同學設計了一種
警示電路：在井口安裝一環形燈L，井蓋相當于開關S；正常情況下（S閉合），燈L不
亮；一旦井蓋丟失（S斷開），燈L即亮起，以警示行人。圖中電路符合要求的是（ ）
A. B. C. D.
題型二 信息的磁記錄
5.如圖是錄音機錄音磁頭的工作原理圖。
（1）從圖中可以看出，錄音磁頭對磁帶作磁記錄的過程中
應用了兩個磁現象的知識：一是 ；
二是 。
（2）錄音機把聲信號變成磁信號的過程中，要先把聲信號
變成 信號。
（3）磁記錄技術還應用到人們日常生活的那些方面？ 。
題型三 磁懸浮列車
6.如圖甲所示是我國自行開發的中低速磁懸浮列車，圖乙是其工作原理示意圖，關于磁懸浮
列車下列說法正確的是（ ）
A.該磁懸浮列車運用同名磁極相互排斥的原理 B.列車高速行駛，車窗受到向內的壓力差
C.車廂滿載乘客和空載時受到的磁力相等 D.車廂線圈通電后電源上端是正極
題型四 電磁鐵的廣泛應用
7.下列設備中，不是利用電磁鐵原理工作的是（　　）
A.電鈴 B.電飯鍋 C.吸塵器 D.電磁起重機
題型五 學科綜合
8.如圖所示為某興趣小組為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨
溫度變化關系如下表所示。已知繼電器的線圈電阻R0＝10 Ω，
左邊電源電壓為6 V且恒定不變。當繼電器線圈中的電流大于或
等于15 mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調電路正常工作。
溫度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
電阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）這一自動控制裝置的基本結構其實是一個 　 　。
（2）請說明該自動控制裝置的工作原理。
（3）計算說明該空調的啟動溫度是多少？
題型六 拓展創新
9.某小組利用已學的電學知識開展了項目化學習活動。
【項目名稱】制作煙霧報警器 。
【項目任務】當環境中煙霧濃度升高，使控制電路
中的電流≥250mA時，電鈴發聲報警。
【方案設計】
煙霧報警器由“控制電路”和“工作電路”組成，
其中“控制電路”由恒壓電源（U1=6伏）、光敏
電阻R1、電磁繼電器（忽略線圈的電阻）、滑動
變阻器R2、開關等組成；“工作電路”由電源U2、電鈴、導線等組成。電路如圖所示。
【器材選擇】按上述方案，要想實現煙霧報警器的功能，光敏電阻阻值與光照強度的關
系是 。（提示：煙霧越濃，光照強度越弱）
A. B. C.
【項目調試】該組同學組裝好電路后開始測試，閉合開關S1、S2，發現當通過線圈的電流
為200毫安時，報警器就開始工作，此時滑動變阻器的阻值R2=15歐。在光照強度不變的
情況下，為了實現報警電流≥250毫安，應如何調節滑動變阻器？（寫出計算過程）
【項目評價與反思】為了提高該煙霧報警器的靈敏度，他們提出以下幾種方法，其中正
確的是 。
①在控制電路中串聯一個電阻 ②增加線圈匝數 ③增大線圈和銜鐵之間的距離
能力提升訓練
1.“新型讀出磁頭”可將微弱的磁信息轉化為電信息，如圖是硬
盤某區域磁記錄的分布情況，其中1表示有磁區域，0表示無
磁區域。將“新型讀出磁頭”組成如圖所示電路，當磁頭從左
向右勻速經過該區域過程中，電流表讀數變化情況應是下圖中
的( )
A. B. C. D.
2.如圖是汽車啟動裝置電路簡圖，當鑰匙插入鑰匙孔并轉動時，下列說法中正確的是（　　）
A.電磁鐵上端為S極，觸點B與C斷開，汽車啟動
B.電磁鐵上端為S極，觸點B與C接通，汽車啟動
C.電磁鐵上端為N極，觸點B與C斷開，汽車啟動
D.電磁鐵上端為N極，觸點B與C接通，汽車啟動
3.如圖所示，R0是一個光敏電阻，光敏電阻的阻值隨光照強度
的增加而減小，R是電阻箱（已調至合適阻值），它們和繼電器組成自動控制電路來控制
路燈，白天燈熄，夜晚燈亮．下列說法正確的是（ ）
A.白天流過R0的電流比夜晚小
B.給路燈供電的電源應接在b、c兩端
C.白天R0兩端的電壓比夜晚大
D.白天，如果將電阻箱R的阻值調大，則路燈也可能變成亮
參考答案
考試這樣考
1.A 2.C
3.圖略
4.B
5.（1）一是：電流周圍存在磁場（或通電導線周圍存在磁場）；磁場方向隨電流方向的改變而改變；電流的磁效應．（答出以上任一答案均得分）
二是：磁化．
（2）電．
（3）應用在信用卡、電話磁卡、第二代身份證、軟磁盤、硬磁盤等（只要求寫出一個）．
6.D 7.C
8.（1）電磁鐵 （2）隨室內溫度的升高，熱敏電阻的阻值減小，控制電路中的電流增大，當電流達到15 mA時，銜鐵被吸合，右邊的空調電路開始工作，當溫度下降時，控制電路總電阻增大，電流減小，減小到一定值，空調電路斷開，這樣就實現了自動控制。（3） 25 ℃。
9.C
R=U/I=6V/0.2A=30歐，Rx = 30歐-15歐=15歐
當通過線圈的的電流為250mA時，R=U/I=6V/.25A=24歐
此時R2= R'- Rx = 24歐-15歐=9歐
應將滑動變阻器連入電路的阻值調節為9歐
②
能力提升訓練
1.B 2.D 3.D
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第3節 電磁鐵的應用
浙教版 八年級下
教材解析
【核心概念】
【學習內容與要求】
本節課主要內容是學習電磁繼電器和磁懸浮列車。通過插圖、討論、閱讀等，自主學習電磁繼電器的結構和工作原理，電鈴、電話和磁懸浮列車的工作原理及信息磁記錄的原理。培養學生積極參與實踐探索活動的精神，提高學習科學知識的興趣。。
3.物質的運動與相互作用
3.2 電磁相互作用
通過實驗認識通電導體周圍存在磁場，探究通電螺線管周圍磁場強弱的影響因素。
創設情境
電磁鐵產生的磁場很容易控制。電磁鐵和一般的磁鐵有什么不同？
電磁鐵磁性的有無，可用通斷電來控制；
電磁鐵磁性的強弱，可用電流的大小來控制；
電磁鐵磁極極性的變換，可用改變電流方向來控制。
人們利用電磁鐵的這些特性設計和制造了許多生活和生產用品。
探究實踐
為了減少一些危害，現在人們已經發明一種裝置使得電工也能在安全電壓下完成高壓電的使用操作。
高壓電
各種繼電器
電磁繼電器是一個由電磁鐵控制的自動開關。
使用電磁繼電器可以用低電壓和弱電流電路的通斷，來控制高電壓和強電流電路的通斷。
電磁繼電器是如何工作的？
探究實踐
電磁繼電器的結構：
電磁鐵 A
銜鐵 B
彈簧 C
觸點 D
電磁繼電器
控制電路是電磁繼電器控制的電路。
探究實踐
電磁繼電器的工作原理：
當低壓電源開關閉合時，控制電路中有電流通過，電磁鐵 A產生磁性，吸引銜鐵 B，使動觸點與紅燈觸點分離，而與綠燈觸點接通，故紅燈熄滅，綠燈亮起，電動機開始工作。
當低壓電源開關斷開時，電磁鐵失去了磁性，銜鐵 B 在彈簧 C 的作用下拉起，使動觸點與綠燈觸點分離，而與紅燈觸點接通，故紅燈亮起，綠燈熄滅，電動機停止工作。
探究實踐
活動
1. 觀察電磁繼電器。對照電磁繼電器的說明書，認識電磁繼電器上接線柱的位置，并思考說明書上寫著的電流和電壓表示什么意思。
接低壓電源接線柱
工作電路接線柱3個
控制電路正常工作時，電磁鐵的線圈兩端接直流6V的電壓，通過的電流為30mA。
電磁線圈的額定電壓6V
工作電流30mA
觸點額定電壓220V
觸點額定電流1A
說明書
被控制的工作電路兩端的電壓為220V，電路中的電流是1A。
探究實踐
2. 把電磁繼電器上的線圈接到電源上，組成控制電路。觀察通電和斷電時電磁繼電器的動作情況。注意觀察通電時哪兩個觸點相連。
活動
3. 利用另外一個電源和小燈泡組成的工作電路，通過電磁繼電器來控制小燈泡的亮與滅。
探究實踐
4．水位自動報警器是利用電磁繼電器工作的裝置，請按以下要求連接圖 1-32 所示的水位自動報警器電路：當水位在安全位置以下時，綠燈亮，水位到達安全位置上限時，紅燈亮。
活動
探究實踐
電磁繼電器是電磁鐵的一種應用，有廣泛用途。
（4）可以實現溫度自動控制或光動自動控制。
（3）可進行遠距離操作
（2）用小電流控制大電流電路工作
（1）用低壓電路控制高壓電路工作
主要工作原理如下：
控制電路開關閉合→電磁鐵有電流→電磁鐵有磁性→吸引銜鐵→工作電路工作；
控制電路開關斷開→電磁鐵無電流→電磁鐵無磁性→彈簧向下拉銜鐵→工作電路停止工作。
探究實踐
思考與討論
圖1-33 所示為電鈴的工作原理圖，B 為銜鐵，B 與彈性片A 相連，請根據電磁鐵工作的原理，分析電鈴是如何發出鈴聲的？
閉合開關,電流通過電磁鐵,電磁鐵有磁性，吸引銜鐵，使鐵錘打擊鐵鈴而發聲,同時電路斷開,電磁鐵失去磁性,由于彈性片的彈性,使電路又重新閉合。上述過程循環重復,電鈴持續發生聲音。
如圖是一種溫度自動報警器的工作原理電路圖。在水銀溫度計上部插入一段金屬絲，當溫度達到金屬絲下端所指示的溫度時，電鈴就發出報警聲音。請說明它的工作原理。
隨著外界溫度的上升，水銀溫度計中的水銀柱也跟著上升。當溫度達到金屬絲下端所指示的溫度時，溫度計中的水銀柱與上方的金屬絲相接觸，控制電路接通，電磁鐵產生磁性，吸引銜鐵，報警電路接通，電鈴就發出報警聲。
思考與討論
探究實踐
磁懸浮列車
遷移應用
磁懸浮列車
通過軌道上的強電磁鐵與列車上的電磁鐵之間的排斥或吸引作用而懸浮起來，使列車與軌道分離，消除了列車與軌道間的摩擦。
磁懸浮列車
磁懸浮列車運行時的阻力很小，因此運行速度很快。上海建成的磁懸浮列車是世界上首次投入商業運營的高速磁懸浮列車。
原理：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
磁吸式懸浮
磁斥式懸浮
遷移應用
磁懸浮列車是怎樣運行的？
1. 與常規的動力來自于機車頭的火車不同，磁懸浮列車的動力來自于軌道。軌道兩側裝有電磁體，它與列車上的磁鐵相互作用。
2. 列車行駛時，車頭的磁鐵（N極）被軌道上靠前一點的電磁體（S極）所吸引，同時被軌道上稍后一點的電磁體（N極）所排斥——結果是前面“拉”，后面“推”，使列車前進。
　　
隨著技術的發展，信息記錄的方式也發生巨大變化。磁記錄是信息存儲技術發展的一個里程碑，也是目前信息記錄的重要方式之一。
硬盤是信息磁記錄的重要器件，它廣泛應用于計算機、移動電話、影像播放器、游戲機、掌上電腦、數碼攝像機等數碼產品中。
移動硬盤
計算機硬盤
存儲卡
探究實踐
磁盤上的信息記錄
盤片表面磁性顆粒（小磁體）
(電磁鐵)
記錄磁場
信息記錄在盤片上
聲音、圖像、數字等信息
電信號
磁性顆粒按記錄磁場的方向排列
電磁鐵
記錄磁場使盤片上磁性顆粒按照它的方向排列。
探究實踐
銀行等機構發行的磁卡，其背面的磁條里記錄著持卡人的賬號等信息，使用磁卡時，磁條中的信息被機器讀出，也可在磁卡上寫入新的信息。
錄音機和錄像機的磁頭也是由電磁鐵制成。錄音機和錄像機將需要記錄的聲音和圖像轉變成電信號，通過磁頭記錄在磁帶上。
探究實踐
電磁鐵除了上述用途外，在實際中還有廣泛的應用。
在發電機、電動機、電磁起重機等機械上都用到了電磁鐵；在洗衣機、電飯鍋等家用電器里也用到電磁鐵。
電磁起重機
接通電流，電磁鐵有磁性，把鋼鐵物品牢牢吸住，吊運到指定的地方。切斷電流，磁性消失，鋼鐵物品就放下來了。
電磁選礦機
把鐵礦石集中到電磁鐵磁性最強的區域，不含鐵的礦石，不會被磁場吸引，能將鐵礦石與不含鐵的礦石分開。
探究實踐
電話機的原理:
吸引力變化
對方講話時，使話筒中的振動膜忽強忽弱地振動，碳粒間的電阻忽小忽大，使通過聽筒的電流忽強忽弱。
由于電流是變化的，電磁鐵對薄鐵片的吸引力也隨著發生變化，從而使薄鐵片振動起來，發出聲音，這樣就可以聽到對方的講話。
振動膜振動
振動膜振動
隨著電信業的迅速發展，電話的功能也越來越多，例如移動電話可以播放視頻、上互聯網等。
電流變化
磁場變化
探究實踐
1．如圖所示，電磁繼電器能通過低壓控制電路來間接地控制高壓工作電路。下列說法正確的是(　　)
A．連有電動機的電路是低壓控制電路
B．電磁繼電器實際上是一個由電磁鐵控制電路通斷的開關
C．利用電磁繼電器主要是為了節約用電
D．利用電磁繼電器主要是為了操作方便
B
遷移應用
遷移應用
2．城市下水道井蓋丟失導致行人墜入下水道的悲劇時有發生，令人痛心。為此，某同學設計了一種警示電路：在井口安裝一環形燈L，井蓋相當于開關S；正常情況下(S閉合)，燈L不亮；一旦井蓋丟失(S斷開)，燈L立即亮起，以警示行人。圖中電路符合要求的是(　　)
B
3.如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖．水位沒有到達金屬塊A時，綠燈亮；水位到達金屬塊A時，紅燈亮．下列關于它的工作原理的討論中，正確的是（　　）
A．容器中的水不能導電
B．電磁鐵有無磁性與水位有關
C．紅、綠燈是并聯的
D．銜鐵是永磁體
B
遷移應用
4.如圖是拍攝機動車闖紅燈的攝像系統工作原理示意圖。光控開關接收到紅燈發出的光會自動閉合，壓力開關受到機動車的壓力會閉合，攝像系統在電路接通時可自動拍攝違章車輛。下列有關說法中，正確的是（ ）
A．只要光控開關接收到紅光，攝像系統
就會自動拍攝
B．機動車只要駛過埋有壓力開關的路口，
攝像系統就會自動拍攝
C．只有光控開關和壓力開關都閉合時，攝像系統才會自動拍攝
D．將光控開關和壓力開關并聯，也能起到相同的作用
C
遷移應用
磁懸浮列車
電磁鐵應用
信息的磁記錄
電磁繼電器
同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
原理
第3節 電磁鐵的應用
板書設計
謝謝
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第3節 電磁鐵的應用
【核心概念】
3.物質的運動與相互作用
【學習內容與要求】
3.2 電磁相互作用
通過實驗認識通電導體周圍存在磁場，探究通電螺線管周圍磁場強弱的影響因素。
【教學目標】
1.科學觀念:了解通電螺線管磁性強弱與電流大小、線圈匝數的多少、有無鐵芯的關系;
2.科學思維:能根據具體情況判斷通電螺線管磁性強弱;
3.探究實踐:通過科學探究過程中對實驗方案的設計，加深學生對變量控制法的認識;
4.態度責任:培養事實求是的科學探究精神
【教學思路】本節內容是“電生磁”知識的延續與應用，電磁鐵在實際中應用廣泛，如本節中所涉及的電磁繼電器、電鈴和自動控制電路等，所以本節重點是學會分析生活中各種電磁繼電器的工作原理。雖然電磁繼電器在很多用電器中有廣泛應用，但學生獨立接觸電磁繼電器的機會較小，很難單獨來研究它的工作過程,利用動畫、模型等了解電磁繼電器的工作原理提高應用能力是本節教學的難點。
【教學過程】
教學環節 教學活動 設計意圖
創設情境，明確問題 電磁鐵產生的磁場很容易控制。電磁鐵和一般的磁鐵有什么不同？ 電磁鐵磁性的有無，可用通斷電來控制； 電磁鐵磁性的強弱，可用電流的大小來控制； 電磁鐵磁極極性的變換，可用改變電流方向來控制。 人們利用電磁鐵的這些特性設計和制造了許多生活和生產用品。 通過電磁鐵與永磁體比較，體現電磁鐵有優點，人們利用其優點引入主題“電磁鐵的應用”，承前啟后，比較符合學生的思維。
電磁繼電器 [情景展示] 觀察開關在斷開與閉合時燈的亮暗變化與電動機的工作情況。 [問題探究] 有關電磁繼電器你了解了哪些知識呢？ [思考交流] [歸納提升] 電磁繼電器主要由電磁鐵A、銜鐵B、彈簧C、動觸點D四部分組成(如上圖)。電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路的一種自動開關。利用電磁繼電器，可以實現用低電壓和弱電流電路的通斷，來控制高電壓和強電流電路的通斷。其電路由低壓控制電路與高壓工作電路兩部分組成。 思考討論：電鈴的工作原理。 電磁繼電器是電磁鐵的一種重要用途，其應用廣泛。由總到分來介紹 其用途，使學生對電磁繼電器有一個較清晰的了解。 學生講解工作原理，有利于知識的落實。
磁懸浮列車及信息的磁記錄 [情景展示1] 觀看有關磁懸浮列車原理的視頻。 [問題探究1] 磁懸浮列車的懸浮原理是什么？ [思考交流] [歸納提升] 磁懸浮列車的懸浮利用了“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的原理，當列車懸浮時，消除了列車與軌道之間的摩擦，使列車運行的阻力變小，從而實現高速行駛。 [問題探究2] 磁懸浮列車的運行原理是什么？ [思考交流] [歸納提升] 前面的異名磁極相互吸引，后面的同名磁極相互排斥。“前拉后推”。 [情景展示2] 大家有U盤嗎？它有什么作用？ [問題探究] 你還知道有哪些信息磁記錄設備嗎？如何磁記錄的？ [思考交流] [歸納提升] 硬盤是信息磁記錄的重要器件。在硬盤上存入數據時先把聲音、圖像、數字等需要記錄的信息變成電信號，電流通過讀寫磁頭轉變為記錄磁場存入磁盤中；讀取信息時把磁信號通過磁頭轉變為電信號，再轉變成聲音、圖像、數字等信息。
課堂小結
板書
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