北师大版九年级物理 14.4电磁铁及其应用 教案

电磁铁及应用
教学目标
1．能描述电磁铁，说明电磁铁的工作原理。
2．通过实验探究知道电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。
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。
4.通过阅读说明书和观察电磁继电器，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。
5.情感态度和价值观
通过认识电磁铁的实际应用，加强物理与生活的联系，提高学习物理的兴趣。
教学重点：实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
教学难点：电磁继电器的工作原理及其应用。
教学方法：实验探究法、讨论法、观察对比法
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。
教学过程设计
课前展示：
1、如图所示，比较甲、乙两实验可得出的结论是 ；
比较甲、丙两实验可得出的结论是 。
2、标出下图中通电螺线管的N极和S极。
3、根据右图中小磁针的指向，标出通电螺线管中的电流方向，并确定电源的正、负极。（小磁针的黑端为N极）
导入新课：
演示：利用磁铁吸引大头针。
提出问题：磁铁能够吸引大头针，那么还有没有别的物体也能吸引？
学习了今天这一课，我们就会明白其中的原因了．
探究学习：
探究活动1：电磁铁
实验演示：取一根铁钉，让它接触大头针，发现不能吸引，将漆包线绕在上面制成线圈，通电后发现它能够吸引大头针了。断开开关，可以看到大头针又掉下来了。
此现象说明了什么？
把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过有磁性。这种磁铁就叫电磁铁。
你能总结出电磁铁磁性的特点吗？
展示电磁铁在实际中的应用的图片及视频。
探究活动2：电磁铁的磁性
演示实验，如图组装实验器材，记录铁块的位置；闭合开关，记录铁块的位置；从螺线管B端插入铁芯，记录此时铁块位置。观察现象，思考说明了什么问题？

提出问题：在实际使用中，我们需要电磁铁的磁性强弱不同，那么电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？
学生猜想，并讨论猜想的合理性。
设计实验：
（1）要研究电磁铁磁性强弱，首先要确定如何判断其磁性的强弱？
（学生会结合上面实验中现象，利用弹簧伸长的长度来比较磁性的变化）
讨论各种方法的可行性。
（2）实验时要注意控制变量。例如要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，如何进行实验？
如何利用实验研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系？（设计电路图）
进行实验：学生分组进行实验，教师巡视指导。
得出结论：根据实验数据总结出影响电磁铁磁性强弱的的因素。
总结结论：在匝数相同时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越大，电磁铁的磁性越强。
自主学习1：电磁铁的应用
讨论电磁铁和磁铁的优缺点。（磁性的有无、磁性的强弱、磁极、工作的稳定性等方面）
自主学习2：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？

领悟提升：
1、下面几个装置中，没有应用电磁铁来工作的是　　 [ ]
　　 A．电报机； B．电动机 ； C．发电机； D．自动恒温箱。
2、电磁继电器衔铁的材料应该是 [ ]
　　 A．铁； B．铜； C．钢； D．铝。
3、下列各方法中，不能增强通电螺线管磁性的是( )
A.增加螺线管的匝数 B.在通电螺线管内插入铁棒
C.增大螺线管本身的直径 D.增大螺线管线中的电流
4、能使电磁铁的N、S极互换的方法是(??? )
A.把线圈的匝数增加一倍??????????? B.改变电流方向
C.电流强度减少一半??? ????????????D.把铁芯抽出来
5.如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
⑴、要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过??????????????????? 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察??? ?????????????????????????来确定。
⑵、下表是该组同学所做实验的记录：
?电磁铁(线圈) 50匝 100匝
实验次数 1 2 3 4 5 6
电流 / A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
吸引铁钉的最多数目 / 枚 5 8 10 7 11 14
?
①．比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流???????????????????????? ；
②．比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数????????????????????????????? ；