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第七章 磁与电
7.3 电磁铁
教学目标:
1.物理观念:
(1)了解电磁铁的构造及原理。
(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)了解电磁铁在现代生产与生活中的广泛应用。
2.科学思维:
运用控制变量法和转换法探究影响电磁铁磁性的因素。
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和电铃的过程,了解电磁铁的构造及应用
4.科学态度与责任:
(1)经历由实验探究得出结论的全过程,培养学生尊重科学、喜爱物理的情感。
(2)通过“动手做”培养学生动手实践能力,增强学生将所学知识应用到实际生活中的意识。
教学重点:探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
教学难点:实验探究的方案设计。
教学课时:1课时
教学用具:多媒体、电磁铁、螺线管、学生电源、滑动变阻器、开关、导线、电流表。
教学互动设计:
1、 创设情景,导入新课
2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。 神舟十七号载航天员乘组由汤洪波、唐胜杰、江新林,其中汤洪波担任指令长。为空间站建设以来执行任务最年轻的航天员乘组。汤洪波48岁,唐胜杰34岁,江新林35岁。你知道点火发射的点火装置就是利用电磁铁工作的吗?
二、新课讲授,师生互动
废品收购站里,巨大的电磁铁吸起几吨重的废钢铁,并把它们放到大型汽车上 “哇”,真奇怪!它怎么能随意把钢铁吸住或放下呢?
(一)电磁铁
电磁起重机主要由铁芯和螺线管组成,带铁芯的螺线管叫做电磁铁(electromagnet)。
动手做 自制电磁铁
用大铁钉做铁芯,把漆包线在铁钉上密绕20-50匝,一个简单的电磁铁就做成了。
把漆包线的两端接到电路中,你就可以进行一些有关电磁铁的实验探究了。
在螺线管内插入铁芯,当电流通过螺线管时,螺线管中的铁芯就被电流的磁场磁化成了磁铁,使螺线管的磁性增强;当你断开电路,它们的磁性就立即消失了。电磁铁就是根据这个道理制成的。
电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关呢?
(二)电磁铁的磁性强弱
猜想与假设
生甲:电磁铁的磁性是电流产生的,所以电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关。
生乙:螺线管的磁性强弱与线圈的匝数有关,所以电磁铁的磁性强弱也和能与线圈的匝数有关
生丙:电磁铁的磁性强弱还与可能与铁芯有关。
生丁:
实验探究 影响电磁铁磁性强弱的因素
请你选用合适的器材,设计实验方案,进行实验探究。
1. 为了改变、观察电磁铁中的电流的大小,我的设计方案是:
。
2.为了比较电磁铁磁性强弱,我的实验方案是: 。
材料
电源
开关
滑动变阻器
电流表
电磁铁
小铁块
弹簧
导线等
我的设计:弹簧伸长越长,磁性越强;
滑动变阻器,改变电路中电流;
电流表,测量电路中电流。
不同匝数的电磁铁。
设计中运用了控制变量和转换法
进行实验收集证据:
将实验数据填入设计表格中
实验次数 有无铁芯 线圈的匝数 电流大小I/A 弹簧伸长/cm
1 有 400 0.2 2
2 有 400 0.4 4
3 有 600 0.4 6
4 无 600 0.4 1
实验表明:通过电磁铁电流越大、线圈匝数越多,它的磁性就越大。所以,电磁铁的磁性能做得很强。
(三)电磁铁的应用
电磁铁可以直接对铁质物体有力的作用,电磁铁磁的磁性的有无可以用电流通断来控制。磁性的强弱可以用电流的强弱、线圈的匝数多少来调节,磁极的极性可以通过变换电流的方向来改变。这些性质使得电磁铁成为生活、生产和科学技术中应用最广泛的装置之一。电磁铁的磁性有无、强弱、磁极的极性都可以用电流来控制。
从小电动汽车、家里的冰箱,到三峡水库的发电站,各种大小的电磁铁应有尽有。
电磁铁另一个应用是产生强磁场。现代技术中很多地方需要的很强的磁场都由电磁铁提供。如大型电动机、发动机、磁疗设备、测量仪器等,特别是研究微观粒子用的加速器,电磁铁的质量要以千吨计。
三、总结反思,超越自我
1.电磁铁。
带铁芯的螺线管叫做电磁铁。在螺线管中插入铁芯,当电流通过螺线管时,螺线管中的铁芯就被电流的磁场磁化成磁铁,使螺线管的磁性增强。
2.电磁铁的磁性强弱。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素时要用控制变量和转换法。通过电磁铁的电流越大,线圈的匝数越多,它的磁性就越大。电磁铁的磁性能够做得很强。
3.电磁铁的应用 。
电磁铁的优点:电磁铁的磁性有无、强弱、磁极的极性都可以用电流来控制。
电磁铁应用:电磁起重机、磁悬浮、磁选矿、电铃、电话、电磁继电器。
四、板书设计,整合提升
1. 电磁铁。
带铁芯的螺线管叫做电磁铁。在螺线管中插入铁芯,当电流通过螺线管时,螺线管中的铁芯就被电流的磁场磁化成磁铁,使螺线管的磁性增强。
2.电磁铁的磁性强弱。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素时要用控制变量和转换法。通过电磁铁的电流越大,线圈的匝数越多,它的磁性就越大。电磁铁的磁性能够做得很强。
3.电磁铁的应用 。
电磁铁的优点:电磁铁的磁性有无、强弱、磁极的极性都可以用电流来控制。
电磁铁应用:电磁起重机、磁悬浮、磁选矿、电铃、电话、电磁继电器。
五、大海扬帆,尝试远航
1. 关于电磁铁的说法不正确的是( )
A. 带铁芯的螺线管叫做电磁铁
B. 当电流通过带铁芯的螺线管时,铁芯被电流的磁场磁化成磁铁,使螺线管的磁性增强
C. 当断开电流时,电磁铁的磁性立即消失
D. 当断开电流时,电磁铁的磁性不会消失
2.下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的磁性是电流产生的
B. 电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关
C. 电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关
D. 电磁铁的磁极与电流的大小有关
3.下列不是应用电磁铁工作的是( )
A.电铃
B.电饭煲
C.磁悬浮列车
D.电话
4.下列说法不正确的是( )
A.电磁铁的磁性可以用电流的大小控制
B.电磁铁的磁性有无可以用电流通断控制
C.电磁铁的磁极可以用电流的通断控制
D. 电流的磁极可以用电流的方向控制
5.如图所示,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动时,弹簧会伸长
B. 滑片向左滑动时,电路中电流变大,螺线管的磁性增强,弹簧会伸长
C.滑片移到最右端,弹簧伸长最长
D. 断开开关,弹簧伸长最长
参考答案1.D;2.A;3.B;4.C;5.B。
六、作业:P118.T2
课外作业P118.T1、T3。
教学反思:
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