电磁铁与电磁继电器教案[下学期]

16．2电流的磁场(第二课时)
一、教学目标：
知识与技能：
1、 知道电磁铁的构成，能说出影响电磁铁磁性强弱的因素。
2、 知道电磁铁的优点及其应用。
3、 知道电磁继电器的构造与工作原理。
过程与方法：
1、 观察电磁铁，能说出电磁铁的构造。
2、 在研究电磁铁的磁性与哪些因素有关的过程中，比较电磁铁与普通永磁体的异同。
3、 连接电磁继电器电路，探究并了解电磁继电器的作用。
情感、态度与价值观：
1、 增强对科学技术的好奇感，在解决问题的过程中体验成功的喜悦。
2、 初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响，激发学生为科学服务的意识和理想。
二、教学重难点：
重点：与普通永磁体相比，电磁铁有哪些优点，电磁继电器的构造及工作原理。
难点：电磁继电器的工作原理，电磁继电器电路的连接方法。
三、教学资源：
多媒体课件、电磁铁、电磁继电器、电池、导线、开关、电铃、电话模型、滑动变阻器、铁钉、螺线管
四、教学程序：
一、创设情境，引入新课
1、 首先出示电铃，并连接电路，使其发声，再出示电话模型。
(他们当中都有一个重要的部件------电磁铁。今天我们这堂课就一起来探究电磁铁的相关知识。)
二、新课教学：
1、电磁铁
出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？
（学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。）
进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？
请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。
　　提问：小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么？（插入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。）
进一步提问：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？
　　学生讨论得出：铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。
教师指出：从上面的实验中可以看出，铁心插入螺线管，通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。
2、 实验：探究影响电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
提问：电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？
进一步提问：怎样来做实验呢？其步骤是怎样的呢？
　　我们知道，电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的，由此，我们可以进行猜想：它的磁性与电流的大小有关；螺线管是由导线绕制成的，它的磁性强弱与线圈的匝数有关。下面我们就从这几个方面来进行实验探索。
　　学生实验：首先请同学们从盒子里拿出实验器材，放在桌上摆好，观察所用的器材，同时思考下列问题：
这些实验器材应连接成怎样的电路？
（应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路）用什么来判断电磁铁的磁性强弱？
　　（通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断）学生将实验器材连接好，检查电路无误后进行实验：
　　①将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。
②将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小（观察电流表指针的示数），从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
③将开关合上，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）改变电磁铁的接线，增加通电线圈的匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化。
实验小结：让学生归纳、概括实验结果后，教师板书：实验表明：
　　1、电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
　　2、通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
　　3、在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。
　　讨论电磁铁的优点
　　提问：通过实验，我们知道了电磁铁的一些特点，它的这些特点与永磁体相比，有哪些优点呢？
　　3、介绍电磁铁的应用
　　提问：电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢？
　　请同学们观看视频：电磁起重机。(说明它能将钢材吊起的原理。)
　　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。
4、电磁继电器
提出问题：
　　高压环境或恶劣环境有可能对人造成不利影响，如何才能完成工作而又不会造成人身伤害 如何自动控制、远距离控制
　　①、电磁继电器的构造
　　电磁继电器的结构和工作电路如图所示：(屏幕显示)
　　结构：A：电磁铁、B：衔铁、C：弹簧、D：动触点、E：静触点．
　　②、电磁继电器的工作原理
　　工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来使D和E接触，工作电路闭合．电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路．
　　结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关．
　　学生实验：让学生分组联接电磁继电器的控制电路和用小灯泡组成的工作电路．使继电器通电时，小灯泡亮，断电时小灯泡灭．
　　通过接线和操作，使学生掌握继电器的主要构造和工作原理．
　　提问：用电磁继电器控制电路有什么好处？
　　回答：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制．
　　5、电磁继电器的应用
　　分析防讯报警器、水位自动报警器和温度自动报警器的工作原理．
　　在学生自己分析的基础上，进行小组议论．利用多媒体给出以下报警器的电路．(屏幕显示)


三、巩固反馈：
(屏幕显示)
四、今天收获：
电磁铁的构造：铁心加螺线管
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小、线圈的匝数、铁心的有无
　　电磁继电器的几个主要部件：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点.静触点．
　　电磁继电器的工作原理：控制电路的接通、断开，使电磁铁有、无磁性，衔铁被吸或被拉离．使动、静触点接通或断开．使工作电路接通或断开．
自动报警装置、控制电路在一定条件下自动接通，以达到报警的目的．如控制电路中接入热敏元件或光敏元件还可以实现温度自动控制或光自动控制．
五、课后延伸：
上网搜索“电磁铁”的有关资料，了解电磁铁的种类以及工作环境，结合生活实际写一篇《电磁铁在生活中的应用》调查报告。
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