《電磁鐵及其應(yīng)用》名師教案

第四節(jié)電磁鐵及其應(yīng)用中寧縣大戰(zhàn)場(chǎng)初級(jí)中學(xué)崔彥麗課題電磁鐵及其應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容

分析本節(jié)的主要內(nèi)容包括：電磁鐵及其磁性強(qiáng)弱的影響因素，電磁繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用。這些都是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)了電流的磁效應(yīng)以后進(jìn)行進(jìn)一步研究的成果，體現(xiàn)了科學(xué)的理論知識(shí)在指導(dǎo)生產(chǎn)、生活中起重要作用。核心素養(yǎng)通過對(duì)通電螺線管的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解磁體的物理觀念，通過實(shí)驗(yàn)探究通電螺線管的磁性的影響因素,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力、分析概括能力以及科學(xué)的思維，通過學(xué)習(xí)電磁鐵以及電磁鐵在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任。三

維

目

標(biāo)知識(shí)

與

能力1

了解電磁鐵的結(jié)構(gòu)和原理。

2

知道電磁鐵的磁性有無(wú)與電流的通斷有關(guān)，磁性的強(qiáng)弱與電流的強(qiáng)弱及線圈的匝數(shù)多少有關(guān)。

3

知道電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路的開關(guān)，了解電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。過程

與

方法通過探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，體會(huì)科學(xué)探究的過程，進(jìn)一步體驗(yàn)控制變量法在研究多因素問題時(shí)的作用。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過認(rèn)識(shí)電磁鐵在生活中的應(yīng)用，加強(qiáng)物理與生活實(shí)際的聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。教學(xué)重點(diǎn)電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)教學(xué)難點(diǎn)電磁繼電器的工作原理及其應(yīng)用教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、討論法、講授法板書設(shè)計(jì)12.4

電磁鐵及其應(yīng)用

一、電磁鐵

1.定義：帶鐵芯的螺線管。

2.特點(diǎn)：通電有磁性，斷電磁性消失。（磁性可控）

3.磁性強(qiáng)弱的因素：電流、線圈匝數(shù)

二、應(yīng)用

電磁起重機(jī)、電磁選礦機(jī)、電磁繼電器

三、電磁繼電器

1.原理圖(見PPT)

2.實(shí)質(zhì)：一個(gè)利用電磁鐵控制工作電路的開關(guān)。

3.應(yīng)用

（1）水位自動(dòng)報(bào)警器

（2）溫度自動(dòng)報(bào)警器

（3）電鈴教

學(xué)

過

程

設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容與教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)課前教師登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送《電磁鐵及其應(yīng)用》預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成本節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)，反饋預(yù)習(xí)情況，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行針對(duì)性講解，學(xué)生提前了解本節(jié)課內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，針對(duì)性聽課。一、引入新課

教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了通電導(dǎo)線管周圍的磁場(chǎng)，知道通電螺線管相當(dāng)于條形磁體。給螺線管通電，讓它去吸引大頭針，請(qǐng)大家觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生：一個(gè)大頭針也沒吸起來(lái)。

教師：它有磁性，為什么吸不起大頭針？

學(xué)生：磁性太弱了。

教師：現(xiàn)在給通電螺線管插一根鐵芯，再去吸引大頭針，大家觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生:插了鐵芯的螺線管吸引了很多大頭針。

教師：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明插了鐵芯的通電螺線管磁性怎么變化？

學(xué)生:變強(qiáng)了。教師:因此研究這種裝置就顯得很有必要，這節(jié)課我們開始學(xué)習(xí)電磁鐵及其應(yīng)用。

二、講授新課

教師：首先我們要知道什么是電磁鐵。

學(xué)生：帶鐵芯的螺線管。

教師：為什么給螺線管插上鐵芯磁性會(huì)變強(qiáng)？

學(xué)生：鐵芯是磁性材料，被磁化后，成為一個(gè)磁體。原來(lái)只有一個(gè)磁場(chǎng)，插上鐵芯后，有兩個(gè)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)疊加，因此磁性變強(qiáng)了。

教師：那么電磁鐵有怎樣不同于一般磁鐵的優(yōu)勢(shì)值的我們?nèi)?yīng)用？

學(xué)生：電磁鐵通電有磁性，斷電沒有磁性。

教師：電磁鐵相對(duì)于普通磁鐵最大的優(yōu)勢(shì)在于磁性是可控的，需要磁性時(shí)——通電，不需要磁性時(shí)——斷電。

教師：大家思考這樣一個(gè)問題，把鐵芯換成鋼芯行不行?

學(xué)生：不行。因?yàn)殇撌怯么判圆牧希淮呕?，不易退磁。斷電后，依然有磁性?/p>

演示實(shí)驗(yàn)：利用自制電磁鐵吸引大頭針，請(qǐng)學(xué)生觀察吸引起大頭針的個(gè)數(shù)。（1）提出問題

教師提問：你們有什么辦法讓電磁鐵吸起的大頭針再多一些嗎？電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與什么有關(guān)呢？

（2）猜想與假設(shè)

引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)和假設(shè)。

①

對(duì)于一個(gè)確定的電磁鐵，沒有電流通過時(shí)，電磁鐵沒有磁性。電磁鐵中的電流從無(wú)到有，電磁鐵的磁性也從無(wú)到有；電磁鐵中的電流從大到小，電磁鐵的磁性也從小到大。引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課所學(xué)的知識(shí)。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生思考學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生交流討論根據(jù)之前所學(xué)的知識(shí)，解釋說明。教師引導(dǎo)，學(xué)生交流討論得出。②螺線管是由帶絕緣皮的導(dǎo)線一匝一匝密繞而成的。電流從每一匝導(dǎo)線中通過，每一匝導(dǎo)線都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，這些相同的磁場(chǎng)組合起來(lái)，就增強(qiáng)了電磁鐵的磁性。因此電磁鐵的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。

（3）制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師引導(dǎo)：要驗(yàn)證上面的猜想與假設(shè)是否正確，需要哪些器材？采用什么方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

學(xué)生：在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用控制變量法，在研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系時(shí)，要控制電磁鐵的匝數(shù)不變；在研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，要控制電磁鐵的電流大小不變。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案：

①

用什么方法來(lái)判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？

方法一：用電磁鐵吸引大頭針，能吸起的大頭針數(shù)量越多，說明電磁鐵的磁性越強(qiáng)。

方法二：如右圖所示，在彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一個(gè)小鐵塊，把電磁鐵放在小鐵塊

正下方適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，電磁鐵通電后就會(huì)吸引小鐵塊，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大，說明電磁鐵的磁性越強(qiáng)。②

選擇什么器材，使用什么方法改變和比較通過電磁鐵線圈

中的電流強(qiáng)弱

方法一：用滑動(dòng)變阻器改變接入電路中電阻的大小，從而改變電路中電流的大小，用電流表測(cè)電流。

方法二：可以通過增加（或減?。└呻姵氐膫€(gè)數(shù)來(lái)改變電源兩端的電壓，從而改變電路中的電流大小。

③

選擇什么器材，是用什么方法改變電磁鐵線圈的匝數(shù)。

根據(jù)自己需要，自制兩個(gè)匝數(shù)不一樣的電磁鐵。

教師提供實(shí)驗(yàn)器材（電源，開關(guān)，線圈匝數(shù)不同的兩個(gè)電磁

鐵，導(dǎo)線若干），學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（5）分析與論證

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)電磁鐵的匝數(shù)不變時(shí)，電流越大，電磁鐵吸引

的大頭針就越多；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流不變時(shí)，匝數(shù)越多，電

磁鐵吸引的大頭針就越多。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有通過電磁鐵線圈中

的電流大小、線圈匝數(shù)。電流越大，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁

性越強(qiáng)。

優(yōu)教提示：打開“實(shí)驗(yàn)演示：探究電磁鐵”教師：通過對(duì)電磁鐵的學(xué)習(xí)，我們知道電磁鐵最大的特點(diǎn)是

磁性具有可控性。它在我們生活中得到了廣泛應(yīng)用，如電磁起重

機(jī)、電鈴、電磁選礦機(jī)和電磁繼電器。

教師簡(jiǎn)單介紹電磁起重機(jī)和電磁選礦機(jī)，著重介紹電磁繼電

器。優(yōu)教提示：打開“科學(xué)動(dòng)畫：電磁繼電器的構(gòu)造和原理”教師在黑板上畫出電磁繼電器的工作原理圖，并引導(dǎo)學(xué)生一

起分析電磁繼電器的工作原理。通過分析，讓學(xué)生感受電磁鐵的作用——相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)。

從而給出電磁鐵的定義。

教師介紹電磁繼電器在生活中的應(yīng)用。

（1）

利用低電壓若電流來(lái)控制高壓強(qiáng)電流

（2）

水位自動(dòng)報(bào)警器

（3）

溫度自動(dòng)報(bào)警器

（4）

電鈴的工作原理優(yōu)教提示：打開“新知講解：電磁閥門”三、課堂練習(xí)

（優(yōu)教提示：打開優(yōu)教同步備課-隨堂訓(xùn)練-名師訓(xùn)練中的課堂訓(xùn)練-《電磁鐵及其應(yīng)用》，使用互動(dòng)答題卡，更快更便捷地掌握學(xué)生的掌握情況）四、課堂小結(jié)

五、課后作業(yè)

課后作業(yè)3、4題。教師引導(dǎo)學(xué)生，知道本次試驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生分為兩大組，一組設(shè)計(jì)當(dāng)電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)對(duì)磁性強(qiáng)弱的影響；一組設(shè)計(jì)當(dāng)線圈匝數(shù)一定時(shí)，電流對(duì)磁性強(qiáng)弱的影響。

老師巡查，請(qǐng)同學(xué)上黑板畫出設(shè)計(jì)的電路圖。教師演示電磁起重機(jī)的工作。讓學(xué)生知道電磁繼電器的構(gòu)造：由電磁鐵、銜鐵、彈簧片、觸點(diǎn)組成。

知道原理圖中的控制電路和工作電路。讓學(xué)生嘗試說出水位自動(dòng)報(bào)警器