203电磁铁电磁继电器教案

第二十章电与磁 课题 第三节电磁铁电磁继电器 科目 物理教学对象九年级备课人杨婷婷 一、教材内容分析 本节内容是“电生磁”知识的延续与应用，简单讲电磁铁就是带有铁芯的通电螺线管， 利用铁芯使磁性增强。电磁铁在实际中应用广泛，如本节中的涉及的电磁继电器、电铃和自 动控制电路等，所以本节重点是研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，既是为后面的应用服 务，也体验了实验探究的过程，强化利用实验得出结论的能力。电磁铁与永磁体相比具有磁 性可控、磁极可控的优点，电磁继电器利用了电磁铁磁性的有无可以利用电流的有无来控制 这一特点。通过对电磁继电器工作原理的了解，掌握利用低压控制高压、弱电流控制强电流 的方法。虽然电磁继电器在很多用电器中有广泛应用，但学生独立接触电磁继电器的机会较 小，很难单独来研究它的工作过程，所以利用挂图、模型等了解电磁继电器的工作原理及其 应用是本节教学的难点。 二、学情分析 通过上节课的学习，学生已经知道电流的周围存在磁场，并且知道通电螺线管具有和条形 磁体相似的磁场，这为本节课的学习奠定了一定的基础，但电螺线管的磁性很弱，本节课可以 通过实验在通电螺线管内加入铁芯的方法得到磁性更强的磁体一电磁铁。对比电磁铁与磁铁 的优缺点，得出电磁铁的磁性可以利用电流来控制，不仅可以控制磁性的有无，还可以控制 磁极、磁性的强弱等，继而提出电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的探究问题。学生亲自绕 制电磁铁进行实验，要利用到转化的物理方法、控制变量的思想等，既培养了学生的实验方 法，又提高了学生动手能力。电磁继电器在实际应用中虽非常广泛，但学生直接接触的比较 少，比较陌生，可以从图片、视频等入手，使学生对电磁继电器有初步印象，它可以用于控 制电路中，相当于一个开关，只是利用低压控制高压、弱电流控制强电流，所以电磁继电器 使用中大多要用到两种电源低压控制电源和高压工作电源。再展示挂图或实物来分析电磁 继电器的工作原理，结合实例提出一些实际应用，了解它是如何控制电路的。 三、教学目标 1. 能说出电磁铁的概念并说明电磁铁的工作原理。 2. 通过实验探究90的学生能说出电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。 3. 通过多媒体图片讲解，学生能描述电磁继电器的结构及工作原理，能说出电磁继电器 在生产、生活中的应用。 四、教学重点、难点 教学重点实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。 教学难点电磁继电器的工作原理及其应用。 五、教学资源与工具准备 多媒体课件、漆包线、规格相同的铁钉2根、电源、开关、导线、大头针、滑动变阻器。 六、教学过程 教学 环节 教师活动 预设学生行为 设计意图 创设 情境， 实验 导入 电与磁之间是由联系的，它是由谁 发现的 通电螺线管的磁场与条形磁体相 似，它磁极如何来判断 演示利用磁铁吸引大头针。 提出问题磁铁能够吸引大头针，那么 还有没有别的物体也能吸引 学生回忆上节课内容，回答 问题。 结合上节课内容，通电导线 周围也有磁场，对大头针也 会有力的作用。 为本节课作 知识准备。 提出问题，引 入新课 进行新溉科学探究 电磁铁 实验演示取一根铁钉，让它接触大头 针，发现不能吸引，将漆包线绕在上面 制成线圈，通电后发现它能够吸引大头 针了。断开开关，可以看到大头针又掉 下来了。 此现象说明了什么 把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内 插入铁芯，当有电流通过有磁性。这种 磁铁就叫电磁铁。 你能总结出电磁铁磁性的特点吗 展示电磁铁在实际中的应用的图片及视 频。 电磁铁的磁性 演示实验，如图组装实验器材，记录铁 块的位置；闭合开关，记录铁块的位置； 从螺线管B端插入铁芯，记录此时铁块 位置。观察现象，思考说明了什么问题 提出问题在实际使用中，我们需要电 磁铁的磁性强弱不同，那么电磁铁的磁 性强弱与哪些因素有关呢 学生猜想，并讨论猜想的合理性。 设计实验 1 要研究电磁铁磁性强弱，首先要确 定如何判断其磁性的强弱 学生会结合上面实验中现象，利用弹 簧伸长的长度来比较磁性的变化 讨论各种方法的可行性。 2 实验时要注意控制变量。例如要研 究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系， 如何进行实验 如何利用实验研究电磁铁磁性强弱与线 学生观察演示实验。 插入铁钉的通电螺线管具 有磁性，并且有电流通过时 有磁性，没有电流时就失去 磁性。 学生结合实验现象总结 电磁铁有电流通过时有磁 性，没有电流时就失去磁 性。 接通电源，弹簧会伸长，说 明通电螺线管周围有磁场， 对铁块有引力。 插入铁芯，弹簧会伸得更 长，引力增强，说明在通电 螺线管中插入铁芯，可以使 磁性增强。 学生进行猜想电流的大 小、线圈匝数、铁芯的大小 等。 学生讨论回答磁性的强弱 不同，对磁性物质的吸引力 的大小不同，可以把比较磁 性强弱转化成比较吸引大 头针的数量。也可以利用 其他方法 利用漆包线绕成一个电磁 铁，利用滑动变阻器改变流 过它的电流，比较其磁性的 强弱。 创造课堂情 景，激发学生 的兴趣和求 知欲。 通过演示提 出实验研究 的问题。 培养学生设 计实验解决 问题的能力。 利用转化法 来比较磁性 强弱。 圈匝数的关系（设计电路图） 进 行 新 课, 科 学 探 究 进行实验学生分组进行实验，教师巡 视指导。 得出结论根据实验数据总结出影响电 磁铁磁性强弱的的因素。 电磁铁的应用 视频展示电磁起重机的工作过程，以及 其余使用电磁铁的地方。 讨论电磁铁和永磁体在使用上有什么 优缺点（磁性的有无、磁性的强弱、 磁极、工作的稳定性等方面） 你能说出一些使用电磁铁和永磁体的应 用实例吗 电磁继电器 播放视频巨型机器工作。 在生活中我们经常看到一些大型机器在 工作，如大型吊车，它们的工作电流非 常大，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 电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作 电路的一种开关。展示电磁继电器实物, 同时利用投影介绍电磁继电器的构造。 学生讨论具体实验方案，如 果用两个电磁铁可以把它 们串联，控制电流相等。不 能使用两个不同匝数的电 磁铁分别接入同一电路，因 为它们的电流不同。 学生进行实验，分析自己的 实验数据，总结结论 在匝数相同时，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，匝数越大，电磁铁的 磁性越强。 学生结合电磁铁的特点，讨 论电磁铁和磁铁的优缺点。 学生讨论，结合生活经验来 回答。 学生思考在安全用电中提 到不要靠近高压带电体，所 以距离高压电要远一些。如 何远距离控制呢 学生结合课本和投影，了解 电磁继电器各部分的名称。 培养观察思 考、自学能 力。 物理方法的 应用控制变 量法。 培养学生动 手实验、分析 实验得出结 论的能力。 创设情境，结 合实验，培养 学生观察生 活的能力。 展示一个利用电磁继电器的控制电路。 总结电磁继电器的工作原理。 举一个利用电磁继电器进行控制的电 路，请同学来说出工作原理。