人教版 九年级物理全册 20.3 电磁铁 电磁继电器 教案【核心素养目标】

第二十章 电与磁
20.3 电磁铁 电磁继电器
核心素养目标：
1.物理观念：
（1）了解电磁铁、电磁继电器的构造及原理。
（2）了解电磁铁的磁性的强弱可由电流的大小、匝数多少及有无铁芯来控制。
（3）了解电磁铁、电磁继电器在现代生产与生活中的广泛应用。
2.科学思维：
电磁继电器是用电磁铁工作的开关。
3.科学探究：
（1）通过实验探究，找出控制电磁铁磁性强弱的方法；
（2）经历动手自制电磁铁，了解电磁铁的构造及应用。
（3）了解电磁继电器的工作原理。
4.科学态度与责任：
（1）经历由实验探究得出结论的过程，培养学生尊重科学、喜爱物理的情感。
（2）通过了解电磁继电器的应用，让学生明白科技的发展使人们的生活更加高效、便捷。
教学重点：了解电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素。
教学难点：通过实验探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、铁芯、螺线管、电磁铁、滑动变阻器、电流表、开关、大头针、导线、学生电源、漆包线、铁钉。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
桌上有一堆大头针(旁边有磁铁)，用什么方法能快速地把大头针捡起来放到盒子里而又不被扎到手呢？学生讨论得出解决方法。教师演示：手掌中拿着一个电磁铁，把大头针吸起来很轻松地放进盒子里。教师展示手里的电磁铁并提出问题：这是怎么回事呢？
二、新课讲授，师生互动
（一）电磁铁
教师从如何增强通过螺线管的磁性入手，演示实验:先用通电螺线管去吸引大头针，能吸引少量大头针；再将铁芯插入螺线管后，重做以上实验，发现吸引大头针的数量增多，让学生观察、比较后得出结论。并师生一同分析为什么插入铁芯后通电螺线管磁性变强，由此引出电磁铁的定义及结构。
师生共同总结：我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
（二）研究电磁铁
1．提出问题
电磁铁的磁性强弱以及磁极可能与哪些因素有关？
2．猜想与假设
学生根据已掌握知识和经验提出合理猜想
总结：教师经过讨论汇总后，总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关，下面对这两个问题进行实验设计。
3．设计实验(制订计划)
①如何研究电磁铁磁性的强弱跟电流的大小的关系？
运用控制变量的方法；保持线圈的匝数不变，调整滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流的大小。
②如何研究电磁铁磁性的强弱跟匝数的关系？？
运用控制变量的方法；将不同匝数的电磁铁串联的同一电路中，从而控制电流相同。
③如何判断电磁铁磁性的强弱？
比较电磁铁吸引大头针的多少
4．进行实验
学生按实验设计进行分组实验，教师巡桌指导，
①（如图所示）观察通电和断电时，电磁铁对大头针的作用。
②（如图所示）控制电磁铁线圈匝数不变，调节滑动变阻器，使电路中电流由小变大，观察比较这两种情况下，电磁铁吸引大头针的多少。
③（如图所示）把两个线圈不同的电磁铁串联接在电路中，通电后，观察两个电磁铁吸引大头针的多少。
通过上述三项实验，将研究情况填入下表：
实验条件 通电 断电 电流增大 电流减小 匝数增多
电磁铁磁性及强弱情况 有磁性 无磁性 磁性增强 磁性减弱 磁性增强
5．分析论证 得出结论
电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场。
②通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强。
③在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。
6．评估与交流
学生对自己的设计实验和实验过程进行交流，评估各自得出的结论，在探究学习中主动和他人合作，特别是实验过程中遇到的困难，可以相互协调解决。
请每个同学在小组内：
①把自己的探究的过程及结论告诉同学；
②相互传阅探究记录；
③主动征求别人意见改正自己的错误，弥补不足。
（三）电磁铁的应用
1．电磁铁的优势
（1）电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。
（2）电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。
2．电磁起重机
介绍两种常用的电磁起重机：一种是圆柱形电磁铁，一种是蹄形电磁铁。蹄形电磁铁的两个异性极在同一端面上，能同时吸住一块铁，因而磁性更强。
3．磁悬浮列车
教师介绍磁悬浮列车，告诉学生磁浮列车上所有的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。
3．在电动机、发电机、电铃和电磁继电器里也用到电磁铁。
4．全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。
（四）电磁继电器
1．电磁继电器的结构和工作原理
教师利用课件展示：电磁继电器的结构和工作原理并出示如下几个问题：
①电磁继电器的结构是什么？
观察电磁继电器的构造，电磁继电器由电磁铁、弹簧、衔铁、触点组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。
②电磁继电器的工作原理是什么？
了解电磁继电器的工作原理，低压控制电路接通，较小的电流通过线圈时，电磁铁吸下衔铁，高压工作电路接通。
师生共同归纳总结：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2．电磁继电器的应用
①用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
②实现远程遥控、自动化控制等。
③水位自动报警器、温度自动报警器、电铃、卫生间感应式冲水器的阀门等。请同学们上网查询了解，电磁铁在生活中还有哪些应用。学生以小组为单位，自主分析。
三、总结反思，超越自我
1、内部带铁心的螺线管叫 ，电磁铁的优点很多，它的磁性有无可以由 来控制。
2、电磁铁的磁性强弱可以由 来控制。
3、电磁铁的南北极可以由 来控制，使用起来很方便．在电流一定时，螺线管的匝数越多，它的磁性越 。
四、板书设计，整合提升
20.3 电磁铁 电磁继电器
1、电磁铁
（1）概念：
我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。
（2）原理：
①电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场。
②通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强。
③在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。
2、电磁继电器
工作原理：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
五、大海扬帆，尝试远航
1、通电螺线管插入铁芯后,磁性大大增强,其原因是（ ）
A．插入铁芯后,铁芯带电的结果
B．插入铁芯后,螺线管中的电流增大了的结果
C．插入铁芯后,铁芯被磁化,铁芯与螺线管共同作用的结果
D．插入铁芯后,螺线管内的空间变小的结果
2、电磁铁的铁芯用铁而不用钢的主要原因是（ ）
A．铁的磁性保持的时间比钢的磁性长
B．铁通电后容易磁化,断电后铁的磁性容易消失
C．铁在通电后有磁性,断电后也有磁性
D．以上三个原因都不正确
4、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（ ）
A．电流的大小
B．线圈的匝数
C．电流的方向
D．电磁铁的极性
4、如下图所示，开关闭合后，以下操作可使通电螺线管磁性增强的是（ ）
A．减少电池个数
B．增加通电时间
C．滑动变阻器滑片P向右移
D．滑动变阻器滑片P向左移
六、作业：
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）