1.3 电磁铁的应用 教案

《电磁铁的应用》教学设计

一、教学目标
（一）知识与技能
1．能描述电磁铁，说明电磁铁的工作原理。
2．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。
（二）过程与方法
通过观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，会说明电磁继电器在实际电路中的工作过程。
（三）情感态度和价值观
通过认识电磁铁的实际应用，加强科学与生活的联系，提高学习科学的兴趣。
二、教学重难点
本节内容是“电生磁”知识的延续与应用，电磁铁在实际中应用广泛，如本节中的涉及的电磁继电器、电铃和自动控制电路等，所以本节重点是学会分析生活中各种电磁继电器的工作原理。虽然电磁继电器在很多用电器中有广泛应用，但学生独立接触电磁继电器的机会较小，很难单独来研究它的工作过程，利用动画、模型等了解电磁继电器的工作原理提高应用能力是本节教学的难点。
重点：分析生活中各种电磁继电器的工作原理
难点：利用电磁继电器制作报警器。
三、教学策略
电磁继电器在实际应用中虽非常广泛，但学生直接接触的比较少，比较陌生，可以从图片、视频等入手，使学生对电磁继电器有初步印象，它可以用于控制电路中，相当于一个开关，只是利用低压控制高压、弱电流控制强电流，所以电磁继电器使用中大多要用到两种电源：低压控制电源和高压工作电源。再展示挂图或实物来分析电磁继电器的工作原理，结合实例提出一些实际应用，了解它是如何控制电路的。
教学资源准备
校园局域网、多媒体课件整合网络、漆包线、规格相同的铁钉2根、电源、开关、导线、大头针、滑动变阻器等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
【回顾旧知】什么是电磁铁？它的构造是怎样的？ 1.定义：
电磁铁是一个带有铁芯的通电螺线管。
构造
（1）你用什么方法证明你的电磁铁具有磁性。
你是怎样来控制电磁铁磁性的有无？
（3 ） 你能控制电磁铁磁性的强弱吗？
（4）你能改变电磁铁其磁极的极性吗？
回忆、思考并回答
结合上节课内容，通电导线周围也有磁场，对大头针也会有力的作用
巩固旧知，为引出电磁继电器也是电磁铁做铺垫。利于教学环节的开展。
引入新课
高压电(或者超过36伏的电压)很危险，目前我国有很多人由于触电而受伤甚至死亡，但是日常生活中我们又有很多地方有高压电的使用，接触高压带电体似乎不能避免，为了减少一些危害，现在人们已经发明一种装置使得电工也能在安全电压下完成高压电的使用操作——电磁继电器
思考“为什么低压电可以控制高压电”
创设情境，结合实验，培养学生观察生活 的能力
新课内容
电磁继电器
1、定义：电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关。
2、特点：它可以用低电压和弱电流来控制高电压和强电流。
【提问】
（1）电磁继电器的A、B、C、D分别是什么？
（2）电磁继电器的工作原理？
【解答】
（1）构成：电磁铁A、衔铁B、弹簧C和动触点D
（2）当低压控制电路中闭合开关，电流通过电磁铁A，产生磁性吸引衔铁B，使动触点与红灯分开，而与绿灯接触接通，使得红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。 当低压控制电路中开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯分开，而与红灯接触接通，使得绿灯熄灭，红灯亮起，电动机停止工作。
原理：电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。
自学电磁继电器的构成电磁铁A、衔铁B、弹簧C和动触点D；思考“电磁继电器的工作原理”并举手回答
(提示：运用电路的通
断与电磁铁的知识)
形成一定的自学能力是学习的一大助力。 通过已知电路的通断与电磁铁的知识来对尚未学习的电磁继电器原理进行思考，有利于学生尽快地掌握知识，也有利于知识的连贯性。
电磁继电器
播放视频：巨型机器工作。
在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，如大型吊车，它们的工作电流非常大，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？
电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。展示电磁继电器实物，同时利用投影介绍电磁继电器的构造。
展示一个利用电磁继电器的控制电路。
总结电磁继电器的工作原理。
举一个利用电磁继电器进行控制的电路，请同学来说出工作原理。
你能总结一下，使用电磁继电器的优点吗？
学生思考：在安全用电中提到不要靠近高压带电体，所以距离高压电要远一些。如何远距离控制呢？
学生结合课本和投影，了解电磁继电器各部分的名称。
学生阅读课本，结合电磁继电器的构造，说说此电路中电磁继电器的作用。
学生结合图，说明电磁继电器的工作原理。通过实例进一步熟悉电磁继电器的工作原理。
学生讨论回答：
可以利用低电压、弱电流电流的通断，来间接地控制高电压、强电流的通断；
可以实行远距离控制；
低压控制电路可以使用温控、光控等传感器，实行自动控制。
结合视频，培养学生物理与生活的联系培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。
培养学生用所学的知识解决实际问题的能力，通过对现象的描述，培养学生的语言表达能力。
[电磁铁的应用一]
视频展示电磁起重机的工作过程，以及其余使用电磁铁的地方。
讨论：电磁铁和永磁体在使用上有什么优缺点？（磁性的有无、磁性的强弱、磁极、工作的稳定性等方面）
你能说出一些使用电磁铁和永磁体的应用实例吗？
学生结合电磁铁的特点，讨论电磁铁和磁铁的优缺点。
学生讨论，结合生活经验来回答。
能运用已经学习的电磁继电器和电路的知识解决一些简单的生活问题
【电磁继电器的应用二】
电铃的设计：闭合开关，电流通过电磁铁， 磁铁产生磁性吸引弹性片，使铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，由于弹性片的弹性，使电路又重新闭合。上述过程循环重复，电铃持续不断发生声音。
自主设计电路连接
能运用已经学习的电磁继电器和电路的知识解决一些简单的生活问题
【电磁继电器的应用三】
电磁选矿机：不同矿物质具有不同的磁性，用可以旋转的圆形电磁铁吸引这些矿物质，由于受到的磁力不同而分开。
练习：电磁选矿机工作时，铁砂将落入B箱，非铁物质落入A箱。
学生活动：思考选择并作出解释。
学生思考并回答工作原理：
　　不同矿物质具有不同的磁性，这些矿物质在电磁铁吸引下，受到的磁力不同，从而可以不同矿物质分开。
能运用已经学习的电磁继电器和电路的知识解决一些简单的生活问
【电磁继电器的应用四】
我们已经知道，磁悬浮列车也应用了电磁铁，磁悬浮列车是怎样悬浮的？
交流收集到的资料，比较谁讲解的详细，生动。
【电磁继电器的应用五】
过渡：其实我们生活中还有很多和磁有关的物质。像录音带、u盘、软盘等。
阅读课本P112信息的磁记录，思考下列几个问题：
1.录音磁带上有什么？在录音过程中，怎么将声音的信号记录在磁带上的？
2.放音时，记录在磁带上的信号又是怎样重新还原成声音的？
3.生活，你还知道有哪些记录信息的磁性产品
了解信息的磁记录，能量的转化等知识。
课堂小结：
课堂小结：
电磁铁的应用
①电磁选矿机和电磁起重机（构造、原理）
②电铃（构造、原理）
③电磁继电器（构造、原理、作用）
电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关；电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，实现远距离操作和自动化控制。
④水位自动报警器和温度自动报警器
⑤磁悬浮列车（异名磁极相互吸引，减少摩擦）
⑥信息的磁记录：
⑦电话机
学生梳理本节课知识内容。
学生讨论电磁继电器在这些电路中是如何起到控制作用的。
培养学生总结归纳的能力
利用物理方法解决实际问题，加强理论联系实际。
板书设计
一、电磁继电器
定义：电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关
2.构成：电磁铁A、衔铁B、弹簧C和动触点D
3.电磁继电器的控制电路特点：用低电压和弱电流来控制高电压和强电流
4.原理：电磁继电器是利用电流的磁效应工作
二、水位报警装置
当水位在安全位置之下时，绿灯亮；当水位到达安全位置上限时，红灯亮
三、电铃
磁悬浮列车
五、信息的磁记录：
六、电话机
按要求完成
知识巩固
作业布置
作业本
教学反思：
1.教学目标基本达成，课堂气氛活跃，特别是在做电铃的实验中，当电铃接通时，同学们脸上都露出了笑容。更开心的是有些同学发现了每个小组的铃声的音量不同，并且还找到了原因，通过调节螺丝钉可调节音量，这一发现给他们带来了不少惊喜。所以在教学中，尽可能安排学生自己动手实验，第一可以加深对知识的理解，第二可能会提出新的问题。
2.在介绍磁悬浮列车时，课前同学们都充分准备资料，有的从网上摘录下来，有的直接打印出来，还配有图片介绍，所以课堂上都积极发言，介绍磁悬浮列车的原理、特点、发展史等。但由于时间飞限制，只有部分同学发表了意见，所以在今后的教学中，可以让学生在课后出一份小报，介绍磁悬浮列车、电话、信息的磁记录等科技产品，然后在班级中展览。这既培养了他们的学习兴趣，也能培养他们的创作能力。
3.电磁继电器的工作原理通过这节课的学习，基本上都能说出，但是在习题中让他们自己动手连接电路，还是有点难度，特别是控制电路的连接。课前本来是让他们自己动手连的，但考虑到时间和难度，就该为教师自己连接演示。在以后的教学中，若时间允许的话，还是应该让学生亲自连接，这对以后碰到电路的连接问题应该有所帮助。
4．本节课充分显示了课堂教学中手、眼、口、思维的综合合理的运用,大大增强了教学效果。教学中改变了传统的评价方式,学生间的交流互评成为了本课评价的主要形式。