2024八年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第1章電與磁1.3電磁鐵的應(yīng)用教案新版浙教版

Page51.3電磁鐵的應(yīng)用課題1.3電磁鐵的應(yīng)用單元一學(xué)科科學(xué)年級(jí)八下教材分析本節(jié)內(nèi)容是“電生磁”學(xué)問的持續(xù)與應(yīng)用，電磁鐵在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，如本節(jié)中的涉及的電磁繼電器、電鈴和自動(dòng)限制電路等，所以本節(jié)重點(diǎn)是學(xué)會(huì)分析生活中各種電磁繼電器的工作原理。雖然電磁繼電器在許多用電器中有廣泛應(yīng)用，但學(xué)生獨(dú)立接觸電磁繼電器的機(jī)會(huì)較小，很難單獨(dú)來探討它的工作過程，利用動(dòng)畫、模型等了解電磁繼電器的工作原理提高應(yīng)用實(shí)力是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。核心素養(yǎng)目標(biāo)科學(xué)觀念：能描述電磁鐵，說明電磁鐵的工作原理；能說明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。科學(xué)思維：針對(duì)不同用途，依據(jù)電磁繼電器的特點(diǎn)分析其工作原理與過程。探究實(shí)踐：通過視察電磁繼電器，知道如何運(yùn)用電磁繼電器，會(huì)說明電磁繼電器在實(shí)際電路中的工作過程?？捶ㄘ?zé)任：通過相識(shí)電磁鐵的實(shí)際應(yīng)用，加強(qiáng)科學(xué)與生活的聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)科學(xué)的愛好。重點(diǎn)分析生活中各種電磁繼電器的工作原理難點(diǎn)利用電磁繼電器制作報(bào)警器。教學(xué)環(huán)節(jié)老師活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課看視頻探討問題：電磁起重機(jī)有搬運(yùn)鐵制品的原理是什么？[主要工作部件是電磁鐵。通電時(shí)電磁鐵有磁性，能吸引含鐵等物體；斷電時(shí)失去磁性，原來被吸引的含鐵物體與磁體分開。]從探討中引出新話題講授新課1、電磁鐵：通電螺線管中插入鐵芯，成為電磁鐵。2、電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)：1）磁性有無可由通電、斷電限制；2）磁性強(qiáng)弱可由電流大小限制；3）磁場(chǎng)方向可由電流方向限制。3、電磁鐵用途：用途廣泛：電磁起重機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電磁繼電器、磁盤磁卡、磁懸浮列車、及洗衣機(jī)、電飯鍋等家用電器中都用到電磁鐵。二、電磁繼電器1、電磁繼電器構(gòu)造：（下左圖）電磁繼電器主要由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(diǎn)等構(gòu)成。2、電磁繼電器的作用：電磁繼電器是利用電磁鐵來限制工作電路的一種自動(dòng)開關(guān)。（上右圖）視頻：電磁繼電器工作原理3、電磁繼電器的用途：電磁繼電器用途廣泛，常用于一些自動(dòng)限制電路中。如電鈴、空氣開關(guān)、水位報(bào)警器、溫度自動(dòng)報(bào)警器等。4、電磁繼電器的優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)用電磁繼電器可以用低電壓、低電流來限制高電壓、高電流。如圖：當(dāng)?shù)蛪弘娫撮_關(guān)閉合時(shí)，限制電路中有電流通過，電磁鐵A產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵B，使動(dòng)觸點(diǎn)與紅燈觸點(diǎn)分別，而與綠燈觸點(diǎn)接通，故紅燈熄滅，綠燈亮起；當(dāng)?shù)蛪弘娫撮_關(guān)斷開時(shí)，電磁鐵失去了磁性，銜鐵B在彈簧C的作用下拉起，使動(dòng)觸點(diǎn)與綠燈觸點(diǎn)分別，而與紅燈觸點(diǎn)接通，故紅燈亮起，綠燈熄滅。探討溝通：看圖，說一說電鈴是怎樣工作的？電鈴的工作原理：閉合開關(guān)，電流通過電磁鐵，由磁鐵產(chǎn)生磁性吸引彈性片，使鐵錘打擊鐵鈴而發(fā)出聲音，同時(shí)電路斷開，電磁鐵失去磁性，由于彈性片的彈性，使電路又重新閉合。上述過程循環(huán)重復(fù)，電鈴持續(xù)發(fā)出聲音。B、水位自動(dòng)報(bào)警器：水位位于B之下，B與水面不接觸，限制電路無電流，電磁鐵無磁性，銜鐵與上觸點(diǎn)接觸，藍(lán)燈亮，平安。水位上升至接觸B，限制電路通路，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下，下方電路接觸，紅燈亮，綠燈滅，顯示水位到達(dá)警示線。C、溫度自動(dòng)報(bào)警器：溫度較低時(shí)，溫度計(jì)中水銀柱不接觸上方金屬絲，限制電路無電流，電磁鐵無磁性，銜鐵與上側(cè)觸點(diǎn)接觸，L1燈所在電路接通，L1燈亮，L2燈不亮。溫度上升到78℃時(shí)，溫度計(jì)中水銀柱恰好接觸上方金屬絲，限制電路有電流，電磁鐵有磁性，銜鐵被吸下，與下側(cè)觸點(diǎn)接觸，L2燈所在電路接通，L2燈亮，L1燈不亮。三、磁懸浮列車1、工作原理：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。2、列車懸浮的優(yōu)點(diǎn)：通過軌道上的強(qiáng)電磁鐵與列車上的電磁鐵之間的排斥或吸引作用而懸浮起來，使列車與軌道分別，消退了列車與軌道間的摩擦。磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)的阻力很小，因此運(yùn)行速度很快。3、上海建成的磁懸浮列車是世界上首次投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的高速磁懸浮列車。三、信息的磁記錄1、硬盤：（1）用途：硬盤是信息磁記錄的重要器件，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、影像播放器、游戲機(jī)、掌上電腦、數(shù)碼攝像機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品中。（2）硬盤的構(gòu)造：硬盤主要由磁記錄盤片、讀寫磁頭以及其他配件組成。盤片的表面勻整地涂有一層極薄的磁性顆粒（小磁體），讀寫磁頭事實(shí)上就是一塊電磁鐵。（3）信息的記錄和讀取：存入信息：首先將聲音、圖像、數(shù)字等須要記錄的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電流通過讀寫磁頭轉(zhuǎn)變?yōu)橛涗洿艌?chǎng)，然后用這個(gè)磁場(chǎng)使盤片上磁性顆粒依據(jù)它的方向排列，信息就記錄在盤片中了。讀取信息：使記錄的磁信息通過磁頭轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成聲音、圖像、數(shù)字等信息，從而再現(xiàn)被記錄的信息。2、銀行磁卡：銀行等機(jī)構(gòu)發(fā)行的磁卡，其背面的磁條里記錄著持卡人的賬號(hào)等信息，運(yùn)用磁卡時(shí)，磁條中的信息被機(jī)器讀出，也可在磁卡上寫入新的信息。3、錄音機(jī)和錄像機(jī)的磁頭：錄音機(jī)和錄像機(jī)的磁頭也是由電磁鐵制成。錄音機(jī)和錄像機(jī)將須要記錄的聲音和圖像轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，通過磁頭記錄在磁帶上。閱讀：電話電磁鐵及優(yōu)點(diǎn)，上節(jié)課中已提及，這里重提之，是因?yàn)楸竟?jié)課自始至終都與電磁鐵有關(guān)。電磁繼電器是電磁鐵的一種重要用途，其應(yīng)用廣泛。由總到分來介紹其用途，使學(xué)生對(duì)電磁繼電器有一個(gè)較清晰的了解。紅綠燈的限制應(yīng)用，為后續(xù)水位自動(dòng)限制器、溫度自動(dòng)限制器等供應(yīng)思路，有利于學(xué)生仿照。電鈴的工作原理，就是具體應(yīng)用的一種說明。以下幾種，只供應(yīng)圖片，由學(xué)生自行解讀。學(xué)生可依照電鈴來說明其工作原理。磁懸浮列車的工作原理在前面磁極的相互作用規(guī)律時(shí)已了解過，這里主要介紹是電磁鐵在其中的作用及列車懸浮的優(yōu)點(diǎn)。以及介紹上海磁懸浮列車，提升民族傲岸感。信息的磁記錄生活中普遍存在，但學(xué)生不知道信息是如何被錄入或提取的。這部分內(nèi)容的介紹有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的愛好，體會(huì)科學(xué)為生活服務(wù)的重要性。課堂練習(xí)1、許多自動(dòng)限制的電路中都安裝有電磁鐵。關(guān)于電磁鐵，下列說法中正確的是(D)A．電磁鐵的鐵芯，可以用銅棒代替B．電磁繼電器中的磁體，可以運(yùn)用永磁鐵C．電磁鐵磁性的強(qiáng)弱只與電流的大小有關(guān)D．電磁鐵是依據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的2、下列說法中正確的是(D)A．電磁鐵的鐵芯，可以用銅棒代替B．電磁繼電器中的磁體，可以運(yùn)用永磁鐵C．電磁鐵磁性的強(qiáng)弱只與電流的大小有關(guān)D．電磁鐵是依據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的3、目前，我國(guó)時(shí)速600公里高速磁懸浮列車研制已取得重大技術(shù)突破，標(biāo)記著我國(guó)磁懸浮技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。高速磁懸浮列車上電磁體始終通有直流電，鐵軌上線圈通電后，電磁體和線圈會(huì)變成一節(jié)節(jié)帶有N極和S極的電磁鐵，列車所受磁力如圖所示，圖中列車在磁力作用下正在向____（填“左”或“右”）行駛；要保證列車始終向前行駛，線圈的N極和S極就要不斷變換，則鐵軌上線圈中應(yīng)通___________（填“直流電”或“溝通電”）。[答案：右；溝通電]4、如圖所示為一種溫度自動(dòng)報(bào)警器原理圖，它的核心部件是一支頂端封有一段金屬絲的水銀溫度計(jì)。關(guān)于此溫度報(bào)警器的說法正確的是（C）A．溫度上升至74℃時(shí)，電燈亮B．溫度上升至74℃時(shí)，電鈴響C．溫度上升至66℃時(shí)，電鈴響D．溫度上升至66℃時(shí)，電燈亮(第4題圖)（第5題圖）5、在晝夜明燈的地下停車場(chǎng)，駕駛員依據(jù)車位入口上方的紅綠燈入停。如圖是小吳設(shè)計(jì)的自動(dòng)限制電路圖，將光控開關(guān)(遮光時(shí)開關(guān)閉合)裝在每個(gè)車位地面中心，紅綠燈裝在車位入口上方。當(dāng)車位未停車時(shí)綠燈亮，當(dāng)車位已停車時(shí)紅燈亮，則圖中L1、L2（D）A.都是紅燈B.都是綠燈C.分別是紅燈和綠燈D.分別是綠燈和紅燈6、如圖是拍攝機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈的工作原理示意圖。光控開關(guān)接收到紅燈發(fā)出的光會(huì)自動(dòng)閉合，壓力開關(guān)受到機(jī)動(dòng)車的壓力會(huì)閉合，攝像系統(tǒng)在電路接通時(shí)可自動(dòng)拍攝違章車輛。下列說法正確的是（

C

）A.

只要光控開關(guān)接收到紅光，攝像系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)拍攝

B.

機(jī)動(dòng)車只要駛過埋有壓力開關(guān)的路口，攝像系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)拍攝

C.

只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時(shí)，攝像系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)拍攝

D.

若將光控開關(guān)和壓力開關(guān)并聯(lián)，也能起到相同的作用（第6題圖）（第7題圖）7、如圖為通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱演示儀的示意圖。（1）當(dāng)指針指示的數(shù)值增大時(shí)，表示通電螺線管的磁性增加，則螺線管A端為極。（2）為了驗(yàn)證通電螺線管的磁性與線圈匝數(shù)有關(guān)，應(yīng)將開關(guān)S從a點(diǎn)換到b點(diǎn)，并調(diào)整變阻器的滑片向滑動(dòng)，使電流表的示數(shù)不變。[S；下]8、如圖是一個(gè)溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理電路圖。當(dāng)限制電路中有電流通過時(shí),電磁鐵右端為極。在運(yùn)用中發(fā)覺,當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),電鈴沒有報(bào)警。經(jīng)檢查,各元件完好、電路連接無誤,則可能是因?yàn)?任寫一種)導(dǎo)致工作電路沒有接通。[N；限制電路電壓太小/電磁鐵線圈匝數(shù)太少]剛好訓(xùn)練，有利于鞏固剛剛