資源簡介

第二十章 電與磁
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
教學目標
一、物理觀念
1.能描述電磁鐵,說明電磁鐵的特點和工作原理。
2.知道電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關。
3.能說明電磁繼電器的結構及工作原理，了解電磁繼電器在生產、生活中的應用。
二、科學思維
1.根據實驗現象推理得出，電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數和電流大小有關。
2.在學習電磁繼電器的工作原理之后，解釋相關應用。
3.能通過對比，總結出電磁鐵的優點。
三、科學探究
1.通過制作出盡可能磁性強的電磁鐵，培養動手操作能力與探究能力。
2.發現電磁鐵磁性強的可能性，作出假設并設計出實驗進行驗證，提升全面科學探究能力。
四、科學態度與責任
養成主動與他人交流合作的精神，感受在所學知識在生活中的廣泛應用，培養學生“從生活走向物理，從物理走向社會”的意識。
教學重點
電磁鐵的磁性。
教學難點
1.實驗探究電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關。
2.電磁繼電器的工作原理以及應用。
教具準備
電源、導線、開關、鐵釘、大頭針、滑動變阻器、電流表、漆包線（或銅導線）、多媒體課件。
教學過程
新課引入
播放視頻《貓和老鼠》片段：杰瑞想要偷吃奶酪，開著自己的裝甲車來到有奶酪的地方，湯姆開著一輛電磁起重機吸住了杰瑞的裝甲車，然后想要用錘子來打杰瑞，杰瑞接通電磁鐵，吸住了錘子，然后反復斷開閉合，湯姆被錘子砸得認輸。向學生提出問題：這其中的工作原理是什么呢？導入新課。
新課講授
探究點一：電磁鐵
活動1：提出問題：前面我們學習過螺線管通電之后具有磁性，我們用它可以吸起來大頭針，但是吸引的數量有限，剛才湯姆的電磁起重機是可以吸引鐵錘的呢？有沒有什么好辦法增強它的磁性？
演示實驗：分別使用帶鐵芯和不帶鐵芯的通電螺線管吸引大頭針，觀察吸引大頭針的數量。學生觀察現象并對現象進行討論、分析。
歸納總結：在螺線管中插入鐵芯，當有電流通過時它會具有較強的磁性，這種磁鐵在有電流時有磁性，沒有電流時就失去磁性，我們把這種磁體叫做電磁鐵。
活動2：展示電磁體的結構以及一些實物圖片。提出問題：為什么插入鐵芯之后，磁力會大大加強呢？
學生進行討論分析。
歸納總結：電磁鐵通電后，鐵芯在螺線管的磁場中被磁化，兩磁場疊加，使電磁鐵的磁性大大增強。
例題訓練：見課件
探究點二：電磁鐵的磁性
活動1：生活中有各種規格的電磁鐵，它們的磁性強弱不一樣，如何讓電磁鐵的磁性更強呢，我們大家來比一比。進行實驗：利用器材（提前準備）自己做一個電磁鐵，通電后吸引大頭針，數一數誰的電磁鐵吸引大頭針的數量多。
學生動手進行實驗。并讓吸引大頭針數量最多的小組展示自己的電磁鐵，讓其他小組對比不同之處。
歸納總結：磁性最強電磁鐵用了較多電池作為電源，線圈纏繞的匝數也比較多。
活動2：提出問題：電磁鐵磁性的強弱與哪些因素有關呢？
通過出示一些實例引導：
通過剛才對學生進行引導猜想：電磁鐵磁性的強弱與電流大小和線圈匝數有關。
活動3：設計實驗：提出一系列出題，讓學生充分思考與討論。
（1）當一個物理量被猜測與多個因素有關，應該用什么方法去研究？如何判斷電磁鐵磁性的強弱？
（2）如何保證研究匝數時，通過電磁鐵的電流相同？研究電流時，應該怎樣做？
（3）通過什么讀出電流大?。咳绾魏唵畏奖愕馗淖冸娏鞔笮。?br/>（4）你能設計出實驗電路了嗎？
通過對以上問題的引導，在老師補充完善下，確定最終的實驗方案為：將電磁鐵接到如圖電路中，調節滑片，改變電路中的電流。記錄通入不同大小的電流時，電磁鐵吸引大頭針的數目。接著換上不同匝數的電磁鐵，調整滑片控制電流一定，比較不同匝數電磁鐵的磁性。
活動4：進行實驗：
實驗1：研究電磁鐵磁力與電流大小的關系；
實驗2：研究電磁鐵磁力與線圈匝數的關系；
實驗表格如下：
活動5：分析與論證：分析記錄的數據與現象并總結。
總結得出：電磁鐵的磁性強弱與電流大小和線圈匝數有關。匝數一定時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強，電流一定時，外形相同的螺線管，匝數越多，電磁鐵的磁性越強。
活動6：交流與評估。
交流實驗中遇到的問題，并進行分析和判斷原因。
例題訓練：見課件
活動7：提出問題：通過實驗，你認為相比永久磁體，電磁體有什么優點呢？
學生進行思考與討論。
歸納總結：①磁性有無可以通過電流的通斷來控制②磁性強弱可以通過電流的大小（或線圈的匝數）改變③可以通過改變電流的方向來改變電磁鐵磁極的極性。
活動8：出示課件，介紹生活中有關電磁體的應用。
歸納總結：電磁起重機（播放視頻）、電磁選礦機、電鈴、電話的聽筒、洗衣機、發電機、磁懸浮式列車以及自動控制裝置等等。
探究點三：電磁繼電器
活動1：提出問題：工人師傅們操作電磁起重機等大型設備時，設備的電流可達幾十安甚至上百安，用手操作直接連接在電路中的開關是很危險的，有什么好辦法呢？
學生們思考和討論，得出以下方法：用絕緣體去撥動開關。分析這種方法的可行性、便利性。
歸納總結：使用電磁鐵可以間接進行控制。
活動2：出示課件，介紹電磁繼電器以及結構。
歸納總結：主要是銜鐵、電磁鐵、彈簧、觸點。
活動3：出示課件，介紹電磁繼電器的工作原理。
歸納總結：如上圖所示，電磁鐵通電時，把銜鐵吸引下來，使動觸點與靜觸點接觸，工作電路閉合。電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。
（還可以補充展示幾個生活中關于電磁繼電器的應用，并讓學生分析原理）
課堂小結（板書設計）
第3節 電磁鐵 電磁繼電器
教學反思
本節是前面電磁知識的延續，重點內容是電磁鐵的磁性強弱的探究。在本課中最重要的環節與難點是讓學生 ( http: / / www. / xspd / Index.html" \t "_blank )通過實驗知道什么是電磁鐵、電磁鐵的性質、學會制作電磁鐵、認識影響電磁鐵磁力大小的因素、了解電磁鐵的相關應用等。課堂上我采用我來引導和學生探究討論與實驗結合的方法，學生在我的引導中發現問題后，大膽猜測，分組討論并設計實驗方案 ( http: / / www. / fwdq / jhzj / Index.html" \t "_blank )來證實自己的觀點，培養敢于提出不同見解的科學態度。
本課教學中，讓我高興的是，在分組實驗中，學生不僅發現了電流和線圈匝數這兩個影響磁性強弱的因素，還提出了“通電時間的長短”和“鐵芯是否生銹”兩個不在本課計劃范圍內的因素。雖然這有些令我措手不及，但我還是很開心，決定下節課繼續探究相關問題。

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