沪粤版物理九年级下册 16.4 电磁继电器与自动控制 教案（表格式）

沪粤版 物理 九年级下
16.4 电磁继电器与自动控制 教学设计
一 教学目标
1、 知识与技能 （1）学生通过观察电磁继电器了解电磁继电器的基本结构；
（2）通过制作电磁继电器模型、组装电路，初步认识电磁继电器工作原理；
（3）通过结合生活中的实际案例，了解电磁继电器在生活中的广泛应用
2、 过程与方法 （4）通过观察与思考；了解电磁继电器电路的结构；
（5）通过发现问题及分析问题，学会利用所学知识和逻辑解决实际问题，并应用；
（6）通过设计并组装连接电路，学会自动控制电路的简单设计；
3、情感态度与价值观 （7）在游戏的过程中，感受到物理应用的有趣魅力，并能够将兴趣转化为探索的思考，并能够运用思考后的收获去解决问题；
（8）通过分析问题、自主设计电路、合作组装电路完成任务，获得解决问题的成功感受。
二 教材分析
本节内容是电磁继电器的应用部分。前一节介绍了电磁铁的组成及特点，并有许多应用的事例。在这些事例中，电铃相对较为复杂，是动态变化的电路，而且有电磁铁吸引衔铁的动作。为本节电磁继电器的动态动作的理解做了铺垫。本节内容分为“认识电磁继电器”、“用电磁继电器进行自动控制”两大内容。第一块内容中，主要是介绍电磁继电器的结构，了解部件及作用。第二大块内容相对有些简略，介绍了一个最基本的电磁继电器的控制电路和工作电路的结构。在文字内容中，简单介绍了电磁继电器的两大应用：远程控制和自动控制。在教材的最后用机器人为例，展示了电磁继电器在生活中的应用，使知识更加贴近生活，更加生动有趣。
三 学情分析
本节初三下学期，学生已经熟悉了简单电路，也学习了电和磁之间的联系，初步具备设计简单电路的能力。在本节中，学生需要将所学的电路知识和分析问题能力结合，设计出能够完成相应任务的解决方案电路。所以需要让学生经历：发现问题→分析问题→给出思路→设计电路→连接电路→实现问题解决。这个过程需要一步一步完成，学生只有思路清晰才能顺利完成任务。
四 教学重难点
重点 电磁继电器的工作原理
难点 理解电磁继电器电路设计思路
五 教学方法
讲授法、演示法、实验法、讨论法等
六 教学环节
环节 教师行为 学生反应 设计意图 注
1、引入 师：上新课之前我们先来玩一个小游戏。来看一下游戏设定（播放视频片段一）。小偷、大盗和保安。 （发下身份卡，让拿到“大盗”的同学亮明身份） 拿到“保安”的同学们就要担负起保卫翡翠的任务了。如果发现任何异常，就要大喊：“抓贼！”但是保安不可能24小时守在旁边，晚上也会打个盹。想要偷取价值连城的宝贝，当然要在夜深人静的时候动手。 （把宝箱放在讲台上） 宝物就在这个宝箱里。 现在天黑了，保安睡觉了，请闭眼～ （大盗伸手，电铃响，被抓） 哎呀，大盗失败了。 又到了晚上，保安睡着了。天黑请闭眼！ （拿到“小偷”的同学悄悄上来偷。电铃响，被抓） 对电影和游戏感兴趣 对箱子里的宝物好奇。 伸手往盒子里拿东西，却触发了电铃。偷取失败 利用电影中的情境引出自动感应设备，在尝试中体验自动电路的神奇之处，让学生对自动电路产生兴趣 5’
来总结一下两次行动的经验和教训。 师：（问“保安”）你们是怎么发现有贼的？ 生：因为电铃响了。 师：（问“大盗”和“小偷”）你们刚才有没有伸手闭合电铃的开关？ 生：没有。 师：那就奇怪了，你没有碰开关，怎么电铃自己响了。 这个盒子当中到底有什么玄机，能让电铃知道有贼，并且开始报警呢？我们来看一看这个电路，揭开它神秘的面纱吧。（把盒子打开，对摄像头展示电路）电源、导线我们都认识，这里一块是什么？这就是保卫宝物的幕后英雄：电磁继电器。 分析总结经验，用语言描述出自己对电路的认识和想法 分析电路的作用，为理解电磁继电器的功能做铺垫 1’
2、认识继电器 师：想要知道它如何工作，得先了解它的结构。 这是实验室学生电磁继电器模型（展示电磁继电器模型），这是简略示意图（PPT上显示简易示意图）。可以看出它的主体结构是一个线圈组。 师：在上一节我们学过。这样的线圈是什么？ 生：电磁铁！ 师：请一位同学来说一说电磁铁的特点。 生：通电有磁性，断电无磁性。 新课基础 了解了电磁继电器结构、原理之后，才知道电路设计的思路。 1’
师：我这里准备了一个电磁铁，请你闭合开关给它通电。 （生闭合开关，看不到现象） 磁场我们看不到，只好用吸铁性来体现了。 （断开开关，放到铁条下面） 请再次闭合开关（铁条被吸下）断开开关（铁条归位）。 当开关闭合，电磁铁通电有磁性，铁条被吸引，断开开关，电磁铁失去磁性，铁条又回到原位。这根铁条就像是被电磁铁控制的一根长长的手指。这样的装置可以在什么时候有用？ 生：控制远处。 师：对！可以实现远程控制。在这边利用低电压弱电流，可以很安全地控制远处高电压强电流电路。电磁继电器本质上就是一个能够控制电路通断的开关。 生：利用电流磁效应，通电有磁性，断电无磁性。 3’
师：除了电磁铁之外，电磁继电器还需要其他的结构一起组成。被吸引的叫衔铁，能让衔铁复位的是复位弹簧，衔铁末端是动触点S，未被吸下时与静触点A接触被吸下后改为与静触点B接触。
拿起你们桌上的继电器，对照图片观察，找出它的各部分结构，认清接线柱的位置。 3’
2、认识电磁继电器 【活动2】学习使用电磁继电器 对照教材中的电路，连接实物
●分析结构 师：学会了结构，接下来学一学如何使用它。请仔细观察教材中的电路图，思考三个问题： 1.电路可以分为几部分？ 2.控制线圈的电路由什么组成，触点端的电路是什么结构由什么组成？ 3.当线圈从没通电到通电，电路发生什么变化？ 生：1.分为控制电路和工作电路。 2.控制线圈的电路由电源开关导线组成，工作电路是并联电路，干路是电源，支路各有一个小灯泡。 3.当线圈没通电，上面的灯亮，当线圈通电，下面的灯亮。 在动手连接电路之前先观察电路的组成，分析电路的结构，并猜想电路的工作状态与功能。 3’
●分组实验，连接电路 师：五分钟时间，连接好电路。（分三组连接） 连接控制电路。 将控制电路部分连接好，闭合开关，衔铁能够顺利被吸下的组举手！ 连接L1电路。此时L1是亮。 连接L2电路，它与L1共用电源，此时它是熄灭，但将衔铁按下，它会亮。 三个问题清楚了之后，才能在连接电路时胸有成竹，不会混乱。 5’
●展示效果 请代表来展示电路，并讲解电路工作过程。 生：现在是灯L1亮，当开关闭合，电磁铁通电有磁性，衔铁被吸下，灯L1熄灭，灯L2亮。 断开开关，电磁铁断电，磁性消失，衔铁复原，灯L2熄灭，灯L1亮。 将教材中的电路连接成功，说明已经能够初步运用电磁继电器制作具有一定功能的电路。 有了这一步的基础，再在这个基本电路之上对电路进行改造，使之实现更多功能。 3’
3、设计电磁继电器电路 【拓展】 师：学会了电磁继电器的基本使用，现在可以尝试一些高级用法了。 想一想如何改造，使它有更实用的功能？闭合开关报警应该修改哪里？ 两分钟时间改造。 请第二组同学说明一下你们的报警电路的改造过程及功能： 师：现在还是需要人为闭合开关才会报警，怎样才能做到自动报警？ 这里是带有电磁继电器的集成电路，尝试利用这些装置，实现各种自动感应功能吧。 请第三组同学展示并说明一下你们的电路 请第一组同学展示并说明一下你们的电路 生：将开关换为自动感应装置。 生：分组组装并展示 生：将L1电路去掉，将L2换成了一个电铃，开关断开时，电铃不响，当开关闭合，电磁铁通电，吸引衔铁，电铃响。 ●光控灯 在光线充足时，小灯泡不亮。 当用手遮住光线，模拟天黑，小灯泡亮起： ●温控装置（保温） 当温度低于设定的30℃时，加热装置（小灯泡）工作： 用手握住温度感应装置，当温度上升至30℃，加热装置（小灯泡）停止工作： 用冷水给温度感应装置降温，当温度降低至设定的28℃时，加热装置（小灯泡）又重新开始工作： 10’ +5’
4、 小结 你学到了什么？ 电磁继电器的结构； 电磁继电器的原理； 电磁继电器的应用； 你收获了什么？ 作业
5、 当展出结束，保安需要将宝物交给博物馆，应该怎样取出而报警铃不响呢？ 生：应该断开电源