(人教版)九年级物理 +电磁铁、电磁继电器(教学设计)

2024年2月2318:37:54发布者:开心的马骝 23 views 举报
总字数:约7253字
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20.3 电磁铁、电磁继电器(教学设计)

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

【回忆知识并提问】

1. 回忆通电螺线管的磁场

通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样,它的两端磁性最强,相当

于条形磁体的两个磁极。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。

2. 在生活中我们经常看到一些大型机器在工作,而它们的电流可达几十、

上百安,人工直接来控制或操作是很危险的,那怎么才能控制这些强大的电流?

利用电磁铁制成的电磁继电器,可以完成这一任务。

回忆通电螺线

管的磁场的情

况,思考问题,

进入情景。

年级

九年级

授课时间

课题

20.3 电磁铁、电磁继电器

教学

目标

1. 描述电磁铁;说明电磁铁的特点和工作原理 .

2. 能通过实验,得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关 .

3. 能说明电磁继电器的结构及工作原理,了解电磁继电器在生产、生活中的应

.

教材

分析

本节是前面电磁知识的延续。电磁铁在生产、生活中的应用非常广泛,最直接

的应用是电磁起重机。电磁铁还是电磁继电器、电铃和自动控制电路中的重要部件。

本节内容由“电磁铁”“电磁铁的磁性”和“电磁继电器”三部分组成。本节

教学的重点是“电磁铁的磁性”。突出教学重点的关键是做好“电磁铁磁性强弱与

哪些因素有关”的实验,引导学生参与实验、分析现象,体验科学探究的方法。

本节教学的难点是电磁继电器的工作原理及其应用。教学时可在介绍电磁继电

器的结构后结合实际应用剖析电磁继电器的工作原理,以突破教学难点。

教学

器材

干电池三节(或学生电源),大铁钉两枚,大钢钉一枚,铝筒一个,漆包线( 1m

1.2m 各一根),小刀一把,大头针(或细铁屑)适量,开关、滑动变阻器一只,

演示用电磁铁。

多媒体 ppt ,包含视频《电磁起重机》、《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》、《电

磁继电器》、《电磁铁 电磁继电器》等。

什么是电磁铁?电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关?有哪些应用?这节课

我们就学习有关电磁铁、电磁继电器的知识—《 20.3 电磁铁 电磁继电器》。

学习新课

一、电磁铁

【出示电磁铁并讲解】

1. 概念: 内部插有铁芯的螺线管,在有电流通过时有磁性,没有电流时就

失去磁性,这种磁体叫做电磁铁。如图所示。

2. 特点: 有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性。

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3. 工作原理

电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后,

铁芯在螺线管的磁场中被磁化,两磁场叠加,使电磁铁的磁性大大增强。

4. 电磁铁磁极极性的判断

电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的,可运用安培定则来

判定。

【例题 1 】(多选)下列有关电磁铁的说法中,正确的是( AD

A. 铁芯使通电电磁铁的磁性增强

B. 电磁铁断电后,仍然有很强的磁性

C. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替

D. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的

【解析】 A. 铁芯在螺线管的磁场中被磁化,两磁场叠加,使电磁铁的磁性

大大增强。故 A 正确。

B. 电磁铁断电后,会失去磁性,故 B 错误。

C. 电磁铁的铁芯不能用铜棒代替,因铜棒不能被磁化,故 C 错误。

D. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的,故正确。

观察电磁铁,

说出其构造与

工作原理。

会判断电磁铁

磁极的极性。

做例题 1 ,理解

电磁铁的相关

知识。

学习新课

二、电磁铁的磁性

1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素

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【提出问题】电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关 ?

【归纳形成假设】

①电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性,猜想电流的大小应该会影响

电磁铁磁性的强弱。

②构成电磁铁的主要部件是线圈,猜想线圈的形状和匝数可能会影响电磁

铁的磁性强弱。

【设计并进行实验】

1 )实验方法

①控制变量法:控制电磁铁线圈的匝数不变,改变线圈中电流的大小;控

制电磁铁线圈的电流不变,改变线圈匝数。

②转换法:根据电磁铁吸引铁钉或曲别针等数量的多少来判断电磁铁的磁

性强弱。

2 )实验器材与电路

把电磁铁、电源(带开关)、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。

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3 )进行实验

①按照电路图,把滑动变阻器、电流表和一电磁铁串联起来,移动变阻器

的滑片 P ,改变电路中的电流。观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。

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C

②把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中,观察电磁铁吸引曲别针的数目

有什么变化。

4 )分析论证

实验①中,通过电磁铁的电流越大,吸引曲别针的数目越多,说明电磁铁

进行猜想形成

假设。

与老师一起设

计实验,进行

实验或观察现

象,通过分析

论证,逐步得

出影响电磁铁

磁性强弱的因

素。

的磁性越强;实验②中,线圈匝数多的 c 电磁铁吸引曲别针的数目最多,说明 c

电磁铁的磁性比 a b 电磁铁的磁性强。

5 )实验结论

线圈匝数一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强;电流一定时,外

形相同的螺线管,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。

2. 电磁铁的优点

【根据实验结论进行归纳】

1 )可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。

2 )可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。

3 )可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。

【播放视频】 —— 《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》

3. 电磁铁的应用

1 )电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用

主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全

自动洗衣机的进水、排水阀门,卫生间里感应式冲水器的阀门,也都是由电磁

铁控制的。

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2 )电磁铁的另一个应用是产生强磁场。

现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的,如磁浮列车、电

动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。

【播放视频】 —— 《电磁起重机》

【例题 2 】小华想用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。

1 )他用相同的漆包线和 ____ (选填“钢钉”或“铁钉”)绕制成两个电

磁铁 A B B 钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示;

根据实验结论

思考电磁铁的

优点,回答。

观看视频,了

解完整的探究

过程。

思考,生活中

应用电磁铁的

实例。

做例题 2 ,能够

归纳出影响电

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