第3节 电磁铁 电磁继电器
教学目标
1.能描述电磁铁,说明电磁铁的特点和工作原理。
2.能通过实验得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
3.能说明电磁继电器的结构及工作原理,了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
教学重点
电磁铁的结构并能自制电磁铁
教学难点
电磁体磁性强弱跟线圈匝数和电流大小的关系
教学过程
一、引入课题
演示实验:
1.出示电磁铁(不讲名称),不接电源,用它接近小铁钉。提问:它是磁铁吗?为什么?
2.将电磁铁连接电源,再用它接近小铁钉。提问:你看到什么现象?这说明什么?(这个装置有了磁性。)
3.将电磁铁电源切断,再用它接近小铁钉。提问:你看到了什么现象?这说明什么?这节课让我们共同探究其中的奥秘。
二、新课讲授
1.探索电磁铁的工作原理
我们把插有铁心的螺线管称为电磁铁。
板书:1.电磁铁:带有铁芯的螺线管。
在同学们的桌子上就有一个电磁铁,请同学们先观察它的构造,然后动手做一做:怎样才能利用它把大头针吸起放到另外一处?(可摄像记录某一组的过程)
在这个过程中,同学们先给电磁铁通电,才能把大头针吸起来;然后又断电,才能使得大头针被放下。请同学们思考一下:电磁铁的工作原理是什么?(生答)
板书:2.工作原理:电流的磁效应。
2.自制电磁铁
同学们能不能仿照模型自己做一个电磁铁呢?(把学生手上的电磁铁收回)
问:我们需要哪些器材呢?
(学生能答出——要追问选的器材用来代替电磁铁的哪个部件或有什么用? 学生不能答出——看看老师给你们准备了什么:铁钉,它用来干什么?漆包线,用来干什么?)
板书:3.结构:线圈、铁芯(图片)
问:如何证明同学们自制的电磁铁有用呢?(生答:看能不能把大头针吸起来)
赶快动手,看谁做的电磁铁吸的大头针多。各组学生利用选择的器材自制一个电磁铁去吸引大头针。然后挑选吸起大头针不同的若干组,让他们展示本组的成果。
3.探究:电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关
问:刚才有的组吸得多,有的组吸得少,这说明什么问题?(生答)
问:为什么电磁铁的磁性强弱不同?电磁铁的磁性强弱究竟与哪些因素有关呢? 引导学生根据自己的知识和经验提出猜想并说明理由。
猜想:1.线圈的匝数 2.电流的大小……
请学生设计实验来证明自己的猜想是否正确。
(引导学生分析,注意控制变量:①你选择哪些器材?②如何判断电磁铁磁性的强弱?③怎样控制变量?④怎样设计实验记录表格?)
然后学生根据自己的实验方案进行探究,教师巡视,注意解决出现的问题。
步骤1:移动滑动变阻器的滑片,改变通过线圈中的电流,观察大铁钉吸起大头针的数量。请一组说出他们得到的结论,然后问其他的组是否也得到一致的结论,还有没有不同的结论。
步骤2:保持通过线圈中的电流,改变线圈的匝数,观察大铁钉吸起大头针的多少。请一组说出他们得到的结论。(提示学生可以寻求其他组的帮助,电池个数不同的两个组可以相互合作,共同探究)。
让学生归纳、概括实验结果后,教师板书。
板书:4.电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流大小有关。
①通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。②在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。
4.电磁铁的应用
板书:5.电磁铁的应用。
①电磁起重机
②磁悬浮列车
5.电磁继电器
学生自学教材电磁继电器部分,然后说出电磁电器的构造、作用和工作原理。
教师总结:(1)电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流,还可以实现远距离操纵和自动控制。
(2)工作原理:它是利用电磁控制工作电路通断的装置。如图所示,它由电磁铁(A)、衔铁(B)、弹簧(C)、触点(D为动触点,E为静触点)
组成,接线时注意电磁铁应和低压电源、电键连接成控制电路;用电器、高压电源和电磁继电器的触点构成工作电路,不可接错。当电磁铁通电时,把衔铁吸引下来,使动触点和静触点接触,工作电路闭合,使高压部分的电路工作,一旦电磁铁断电,电磁铁即失去磁性,在弹簧的作用下,把衔铁拉起来,使动触点与静触点脱开,从而切断了高压部分的工作电路。
三、课堂小结
这节课我们学习了电磁铁的构造、原理、磁性强弱的影响因素;电磁继电器的构造、原理。
四、板书设计
20.3 电磁铁 电磁继电器
1.电磁铁:带有铁芯的螺线管。
2.工作原理:电流的磁效应。
3.结构:线圈、铁芯
4.电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流大小有关。
①通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
②在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。
5.电磁继电器