中三科学｜磁与电磁铁：磁场、匝数与电流怎样决定磁力

2026-11-12

学生多数玩过磁铁，但讲不出“为什么通电就有磁”。这一节由一根铁钉、一卷漆皮线开始，把磁场、安培匝与电磁铁三件事连成一条因果链。

本堂目标　45 分钟后，学生能画出磁铁与通电线圈的磁场线方向、讲出同极相斥异极相吸、用“匝数 × 电流”比较电磁铁强弱、并解释为什么电磁铁可以开关而永久磁铁不可以。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
磁极经验	两块磁铁的 N 极互相靠近会怎样？	答得出“弹开”但讲不出“同极相斥”
电路基础	电压 6 V、电阻 12 Ω，电流几多？	多数答不出，要先补 I = V/R
方向感	磁场线由 N 极出发还是入 N 极？	常答“入 N 极”，与事实相反

02　课堂流程（45）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0-5 分钟	两块磁铁	把两块磁铁的 N 与 N 靠近、再 N 与 S 靠近，问分别发生什么事	口头讲出相斥与相吸
5-14 分钟	磁场线画法	在磁铁周围画磁场线：由 N 出、入 S，线愈密磁场愈强，线不会相交	画出棒形磁铁的磁场线并标箭头
14-25 分钟	通电就有磁	把漆皮线绕在铁钉上接电池，吸起万字夹；断电即跌落。讲电流产生磁场	接线、通电、数吸起几个万字夹
25-35 分钟	安培匝与三因素	示范 200 匝 × 0.5 A = 100 安培匝；改成 400 匝磁力加倍；改成 300 匝 × 0.3 A = 90 较弱	算出安培匝并比较强弱
35-41 分钟	独立练习与应用	三题：画磁场线、算安培匝、解释电铃或起重电磁铁怎样开关	独立完成并讲出理由
41-45 分钟	离场检查	抽三题快问：磁场线方向、安培匝公式、电磁铁可否开关	口头作答

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：第 5-14 分钟｜磁场线

白板中央画一支棒形磁铁，左 N 右 S。先问“如果我放一粒指南针在右上角，它指哪边？”再逐条画磁场线：由 N 极出来，绕到 S 极入去，箭头永远由 N 指向 S（磁铁外部）。强调三条规矩：线不相交（一点只有一个方向）、线愈密磁场愈强（两极附近最密）、线是封闭曲线（磁铁内部由 S 回 N）。最后画两块同极相对的磁铁，让学生看见中间的线互相推开——这就是相斥的图象。

学生能画出棒形磁铁的磁场线，箭头方向正确，并讲出线密代表磁场强

第二幕：第 14-25 分钟｜通电线圈

分给学生一条漆皮线、一口铁钉、一节电池。示范绕 200 匝，两端刮走漆皮接电池，吸起万字夹；数出吸起几个（例如 6 个）。然后断电，万字夹立即跌落——这一下是全课最重要的画面：磁力可以开关。再问“如果反接电池会怎样？”示范其中一端变 N、另一端变 S，吸力仍在，方向相反。提醒安全：线圈会发热，每次通电不超过十秒。

学生能自行接线、量出吸起万字夹的数目，并讲出断电即失去磁性

第三幕：第 25-35 分钟｜安培匝

写出“磁力 ∝ 匝数 × 电流”，乘起来的单位叫安培匝。用三个组合做比较：200 匝 × 0.5 A = 100；400 匝 × 0.5 A = 200（磁力加倍）；300 匝 × 0.3 A = 90（比第一个弱）。再补一条：同一线圈 200 匝，若电池由 6 V 接 12 Ω 得 0.5 A，换成 6 Ω 得 1 A，安培匝变 200，磁力加倍。这时把“为什么电磁铁比永久磁铁好用”拉出来讲：可以开关、可以改方向、可以改强弱。

学生能在给定匝数与电流下算出安培匝，并用数字比较两个电磁铁的强弱

第四幕：第 35-45 分钟｜练习与收束

三题独立练习：画出通电线圈的磁场线（用右手握拳定则辅助）、算一题安培匝、解释起重电磁铁怎样把废铁吸起再放下。巡视时只问“你这一题考哪个概念”，不直接讲答案。收束用一句总结：“永久磁铁靠材料，电磁铁靠电流；所以只有电磁铁可以关。”

学生能独立完成三题，并用“可以开关”解释电磁铁的应用

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
磁场线判断	两粒指南针放在棒形磁铁附近，标出指向	① 定 N 与 S ② 线由 N 出、入 S ③ 指南针 N 极顺线方向	指南针 N 极沿磁场线指离 N 极
安培匝比较	200 匝 0.5 A 与 300 匝 0.3 A，哪个较强？	① 算 100 ② 算 90 ③ 比大小并讲理由	前者较强（100 > 90 安培匝）
电流计算	6 V 电池接 12 Ω 线圈，求电流与安培匝（200 匝）	① I = V/R = 0.5 A ② 200 × 0.5 = 100 安培匝	I = 0.5 A、100 安培匝
应用解释	为什么电磁起重机能吸起废铁又可以放下？	① 通电有磁 ② 断电失磁 ③ 铁因此跌落	断电即失磁，故可控制吸放

合理性检查（一定要教）：合理性三查：① 安培匝单位是“匝 × 安培”，不是单看匝数；② 磁场线一定由 N 极出、S 极入（磁铁外部），箭头反了即错；③ 电流愈大线圈愈热，答案提到“加大电流”时要同时讲发热的限制。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
一线圈 500 匝、电流 0.2 A，安培匝几多？比 200 匝 0.4 A 强还是弱？	100 安培匝，与后者相同	是否只比匝数不比电流
画出通电线圈的磁场线，并标出线圈上端是 N 还是 S	用右手握拳定则：四指顺电流，拇指指 N	有没有把拇指方向讲成 S
为什么电磁铁可以做到“吸起再放下”，永久磁铁不能？	断电即失去磁性；永久磁铁磁性不能开关	是否只答“电磁铁强些”

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
磁场线方向反转	画成由 S 出、入 N	“磁铁外面，线一定由 N 出、S 入；你画的系磁铁内部方向，两者要分开讲。”
只看匝数	300 匝一定比 200 匝强	“要乘电流：300 匝 0.3 A 得 90，200 匝 0.5 A 得 100，后者更强。”
以为电流愈大愈好	“驳多几粒电池就无限强”	“电流大线圈会发热，漆皮熔了就短路；真实电磁铁要计散热。”
混淆电磁铁与永久磁铁	说电磁铁“本身有磁性”	“铁钉本身不系磁铁，系电流令它暂时有磁性；断电就散。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

中学科学备课指引总览　同科其余章节；先完成本章三题独立练习并对答案
同科：中二电与电路　电磁铁的电流计算要用 I = V/R，这一章是前置
同科：中三酸碱与中和　同为实验主导章节，可对照观察记录的写法

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
磁场线在磁铁外面由哪一极出发？	N 极出发，入 S 极	答反了就重画一次
安培匝怎样算？	匝数 × 电流（安培）	只答匝数就重讲 90 与 100 的比较
电磁铁与永久磁铁最大分别？	电磁铁可以靠电流开关与改变强弱	讲不出就重做断电实验

09　导师常问

一定要做实验吗？

最好做，断电万字夹跌落这一下，学生十年后仍记得。没有器材就用电磁铁动画代替，但一定要有“开与关”的对比。

右手握拳定则要教吗？

中三可以教，但只要求用在线圈上，不要求推导。学生记不住就退回家用“电流方向＋磁场线”画图判断。

要不要讲法拉第定律？

不需要。中三只讲“电生磁”，电磁感应留给中五物理。

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