电磁铁　电磁继电器 教学设计 初中物理人教版九年级全一册（2022~2023学年）

20.3电磁铁电磁继电器

【教学目标】

1.了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理；

2.知道影响电磁铁磁性强弱的因素；

3.了解电磁铁在生活中的广泛应用；

4.了解电磁继电器的结构和工作原理；

5.初步认识电磁学知识的实际应用。

【教学重、难点】

一、教学重点

电磁铁及影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁铁的应用。

二、教学难点

电磁继电器的工作原理及其应用.

【教学策略】

1.本节内容是“电生磁”知识的延续与应用。简单讲电磁铁就是带有铁芯的通电螺线管，利用铁芯增强磁

性。电磁铁在实际中应用广泛，如本节中的涉及的电磁继电器、电铃和自动控制电路等，所以本节重点是

研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，既是为后面的应用服务，也体验了实验探究的过程，强化利用实验

得出结论的能力。电磁铁与永磁体相比具有磁性可控、磁极可控的优点，电磁继电器利用了电磁铁磁性的

有无可以利用电流的有无来控制这一特点。通过对电磁继电器工作原理的了解，掌握利用低压控制高压、

弱电流控制强电流的方法。虽然电磁继电器在很多用电器中有广泛应用，但学生独立接触电磁继电器的机

会较小，很难单独来研究它的工作过程，所以利用挂图、模型等了解电磁继电器的工作原理及其应用是本

节教学的难点。

2.本节的教学过程可以从通电螺线管开始，因为电能生磁，但通电螺线管的磁性很弱，在实际中应用较

少，通过实验使学生认识到在螺线管中插入铁芯的方法可以增强磁性，从而提出研究电磁铁的意义。对比

电磁铁与磁铁的优缺点，得出电磁铁的磁性可以利用电流来控制，不仅可以控制磁性的有无，还可以控制

磁极、磁性的强弱等，继而提出电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的探究问题。在实验中利用学生的分组

实验，绕制电磁铁进行实验，要利用到转化的物理方法、控制变量的思想等，既培养了学生的实验方法，

又提高了学生动手能力。通过实验得出电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关；电磁铁的磁

极与电流的方向有关。

3.电磁继电器在实际应用中虽非常广泛，但学生直接接触的比较少，比较陌生，可以从图片、视频等入

手，使学生对电磁继电器有初步印象，它可以用于控制电路中，相当于一个开关，只是利用低压控制高压、

弱电流控制强电流，所以电磁继电器使用中大多要用到两种电源：低压控制电源和高压工作电源。再展示

挂图或实物来分析电磁继电器的工作原理，结合实例提出一些实际应用，了解它是如何控制电路的。

【教学准备】

PPT课件、教学视频与动画、电磁铁、学生电源、两根铁棒、细导线两根（1m和1.3m）、电流表一个、

滑动变阻器一个、开关一个、导线若干、电磁继电器、大头针、多媒体设备。

【教学方法】

实验探究法、讨论法、讲授法。

【教学过程】

教学过程

教学

教师活动学生活动设计意图

内容

L知识回顾：学生回忆上节课

（1）通电导线周围存在，磁场的方向跟的方的主要内容，回知识回顾，为本

向有关，这种现象叫做。答问题。节内容做知识

（2）安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线准备。

一、仓（1

管中—的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的

设情

一极。

景、引

（3）电与磁之间是由联系的，它是由谁发现的？

入新

（4）通电螺线管的磁场与条形磁体相似，它磁极如何

课（5

来判断？提出问题，引入

分钟）

2.演示：利用磁铁吸引大头针。新课

提出问题：磁铁能够吸引大头针，那么还有没有别的

物体也能吸引？提出问题，激发

3.引入新课学生学习兴趣。

一、电磁铁

1.演示实验（认识电磁铁）学生观察演示实

创造课堂情景，

实验演示：取一根铁钉，让它接触大头针，发现不能验。

激发学生的兴

吸引，将漆包线绕在上面制成线圈，通电后发现它能

趣和求知欲。

够吸引大头针了。断开开关，可以看到大头针又掉下

来了。回答：插入铁钉

提出问题：（1）此现象说明了什么？的通电螺线管具

教师：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁有磁性，并且有

芯，当有电流通过有磁性。这种磁铁就叫电磁铁。电流通过时有磁

性，没有电流时

就失去磁性。

（2）你能总结出电磁铁磁性的特点吗？学生结合实验现

象总结：电磁铁

有电流通过时有

二、新

磁性，没有电流

通过演示提出

利用课件，展示电磁铁在实际中的应用的图片及视频。

课教时就失去磁性。

实验研究的问

2.电磁铁的磁性

学（约题。

(1）演示实验，如图组装实验器材，记录铁块的位置；

30分

闭合开关，记录铁块的位置；从螺线管B端插入铁芯，接通电源，弹簧

钟）记;录此时铁块位置。观察现象，思考说明了什么问题？会伸长，说明通

电螺线管周围有

磁场，对铁块有

■/引力。

插入铁芯，弹簧

1

B，会伸得更长，引

L一_力增强，说明在

培养学生设计

通电螺线管中插

提出问题：在实际使用中，我们需要电磁铁的磁性强实验解决问题

入铁芯，可以使

弱不同，那么电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？的能力.

磁性增强。

利用转化法来

学生猜想，并讨论猜想的合理性。比较磁性强弱。

学生进行猜想：

设计实验：

电流的大小、线

（1）要研究电磁铁磁性强弱，首先要确定如何判断其

圈匝数、铁芯的

磁性的强.弱？（学生会结合上面实验中现象-利用弹大小等。

簧伸长的一长度来比较磁性的变化）

学生讨论回答：

磁性的强弱不

同，对磁性物质

的吸引力的大小3廿.冷由土

培养观察思考、

不同，可以把比，

讨论各种.方法的可行性。自学能力。

较磁性强弱转化

成比较吸引大头

针的数量。（也

可以利用其他方

法）物理方法的应

（2）实验时要注意控制任E量。例如要研究电1割失磁性用：控制变量

强弱与电i充大小的关系，如何进行实验？法。

贾的关利用漆包线绕成

如何利用实验研究电磁4失磁性强弱与线圈L

一个电磁铁，利

系？（设1计电路图）

用滑动变阻器改

flIq1却

;乙变流过它的电

k流，比较其磁性

的强弱。

进行实验：学生分组进行实验，教师巡视指导。

培养学生动手

得出结论：根据实验数据总结出影响电磁铁磁性强弱学生讨论具体实

实验、分析实验

的的凤素验方案，如果用

时的因宗。得出结论的能

两个电磁铁可以

力。

把它们串联，控

制电流相等。不

能使用两个不同

匝数的电磁铁分

别接入同一电

路，因为它们的

3.电磁铁的应用电流不同。

利用课件和图片展示创设情境，结合

视频展示电磁起重机的工作过程，以及其余使用电磁学生进行实验，实验，培养学生

铁的地方。分析自己的实验观察生活的能

讨论：电磁铁和永磁体在使用上有什么优缺点？(磁数据，总结结论：力。

性的有无、磁性的强弱、磁极、工作的稳定性等方面)在匝数相同时，

通入的电流越

你能说出一些使用电磁铁和永磁体的应用实例吗？

大，电磁铁的磁

性越强；电流一

定时，外形相同

的螺线管，匝数

越大，电磁铁的

磁性越强。

学生结合电磁铁

的特点，讨论电

磁铁和磁铁的优

缺点。

学生讨论，结合

生活经验来回

答。

二、电磁继电器

学生思考：在安结合视频，培养

1.播放视频：强电机器工作。

全用电中提到不学生物理与生

要靠近高压带电活的联系培养

体，所以距离高学生利用物理

压电要远一些。知识解决实际

提问：如何远距离控制？问题的能力。

学生结合课本和

2.引入课题投影，了解电磁

继电器各部分的

播放多媒体课件“电磁继电器“，讲解学习电磁继电器

名称。

的结构。

(1)电磁继电器的结构

引导学生观察实验用电磁继电器，配合演示多媒体课

件“电磁继电器“，问：

1）电磁继电器中的电磁铁在什么位置？电磁铁起什么

学生阅读课本，

作用？

结合电磁继电器

2）图中的衔铁，它起什么作用？的构造，说说此

3）图中的弹簧，它起什么作用？电路中电磁继电

培养学生用所

器组成及其作

4）图中哪个是静触点？哪个是动触点？学的知识解决

用o

学生通过观察回答以上问题时，教师注意纠正，让学实际问题的能

力，通过对现象

生正确认识电磁继电器各部件的名称和作用。

的描述，培养学

生的语言表达

能力。

电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔铁。

衔铁：和动触点连在一起，带动动触点上下运动。

弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁。

触点：相当于被控制电路的开关（静触点和动触点）。

5）电磁继电器的电路组成

电磁继电器工作时，电路分为控制电路和工作电路。

控制电路包括（低压）电源、电磁铁、开关。工作电

路包括（高压）电源、用电器、触点。

学生结合图，说

（2）电磁继电器的工作原理

明电磁继电器的

引导学生弄懂电磁继电器的工作原理，教师引导学生工作原理。通过

讨论电磁继电器的工作过程，然后让学生阅读课本第实例进一步熟悉

电磁继电器的工

作原理。

131页最后一自然段，边阅读边理解电磁继电器的工

作原理。

电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下

通过介绍电与

来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合。电磁铁

磁的联系，对学

断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。生进行“偶然性

（3）电磁继电器的实质寓于必然性之

中''的教育。

电磁继电器实质：就是利用电磁铁控制工作电路通断学生讨论回答：

的开关。可以利用低电

压、弱电流电流

（4）使用电磁继电器的好处

的通断，来间接

1）工作电路是有危险的高压电路，通过电磁继电器可

地控制高电压、

利用低压电路控制高压电路。强电流的通断；

2）工作场所温度高或环境不好，可以利用电磁继电器可以实行远距离

通过生活中的

实现远距离操作。控制；

实例进一步认

低压控制电路可

识电磁继电器

以使用温控、光

的工作原理，培

控等传感器，实

养学生的分析

行自动控制。

3.实例解释电磁继电器的应用能力。

如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到

根1IX据"口教r入师/1*提J/4-出的HJ

达金属块A时，哪个灯亮？请说明它的工作原理（注：

要求，学生分析、

一般的水都能导电）。

讨论，解答问题

教师：组织提问，最后总结

水位到达金属块4

水是导体,控制电路接通，电磁铁有磁性

电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面静触点接触

工作电路红灯亮

学生梳理本节课

知识内容并回培养学生总结

教师：

答。归纳的能力

1.通过这节课你学到了什么？

1.本节课主要学

习了电磁铁及其

磁性强弱的影响

因素，使用电磁

2.电磁铁在磁性强弱与哪些因素有关？继电器控制电路

等。

2.电磁铁磁性强

三、课3.电磁铁和普通磁铁相比有哪些优缺点？弱与通过电流的

堂小大小、线圈的匝

数有关。

结（约

3.电磁铁和普通

5分4.电磁继电器的工作原理，它在控制电路上有什么优

磁铁相比可以从

点和不足。

钟）磁性的强弱、磁

极的改变等方面

5本.课小结说明。

4.电磁继电器可

定义

「电磁铁-构造用于低电压、弱

电1■特点电流强弱

电流控制高电