第3节 电磁铁 电磁继电器
【教学目标】
知识与技能
1．知道什么是电磁铁；
2．知道电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；
3．了解电磁铁在生活中的应用；
4．知道电磁继电器及其构造和工作原理。
过程与方法
1．通过对实验猜想和观察、分析，提高学生分析、归纳的能力；
2．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，提高学生的观察、分析及操作能力。
情感态度与价值观
1．通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，养成学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法；
2．通过了解物理知识的实际应用，认识科学发明就在我们身边，认识科学及其相关技术对社会发展、人类生活的影响，提高学习物理的兴趣。
【教学重点】
电磁铁的特性和应用、电磁继电器的构造和工作原理。
【教学难点】
电磁铁的特性、电磁继电器的工作原理。
【教学准备】
教师准备：自制多媒体课件、电磁铁、电磁继电器、大铁钉、漆包线（5m）、开关、导线、电源、滑动变阻器、大头针、电铃等；
学生分组：电磁继电器、铁钉、漆包线（5m）、开关、导线、电源、滑动变阻器、大头针等
【教学过程】
主要教学过程
教师活动
学生活动
教学环节及内容
一、 激趣导入
【情境创设】
小明帮老师整理实验室时，不小心把一盒大头针撒落地面上了；——结合所学知识，你能帮小明想到一个好方法来收集这些大头针吗？
【设置悬念】
被磁铁吸起的大头针能不能自动掉入盒子里？
演示电磁铁收集大头针的工作过程
【引入新课】
这一种想有磁性就有、想没有磁性就没有的磁铁到底是什么？今天我们就来揭开它的神秘面纱。让我们一起走进——电磁铁 电磁继电器
交流热议：
1、 用手捡起来就是了
(很困难且容易扎手）
2、 用磁铁吸引
（轻松但容易扎手）
3、 ……
认真观察老师的演示实验、思考
（设计意图：联系实际,设置疑问,创设物理情境,激发学生兴趣,使学生认真观察、思考。）
二、探究新知
1. 电磁铁
【问题过渡】
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？如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？
【引导实验】
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？
【实验器材】螺线管、铁棒、小磁针、开关、电源、导线。
【提出问题】
1.小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么？
2.为什么插入铁棒后，磁性会增强呢?
我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁
学生思考、交流、讨论。
回答预设：
（1）螺线管通电。
（2）……。
根据实验现象思考问题并积极发表见解。
回答预设：
1.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。
2.铁棒被磁化，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。
（设计意图：
通过直观的实验体验，认识电磁铁，并感受电磁铁的特点。）
2.电磁铁的磁性
（1）自制简易电磁铁
（2）实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【情景过渡】
自己动手，利用桌上的器材做一个简易电磁铁
【提出问题】
1.用自己做的简易电磁铁靠近大头针，现象如何？
2.与其他同学做的电磁铁相比如何？
3. 现象不同，说明了什么？
4. 影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？
【实验探究】（控制变量法）
对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱影响因素有哪些？
1.改变电路中的电流大小：
结论：匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
2.改换不同匝数的螺线管：
积极动手、用心制作
根据现象思考并积极发表见解。
回答预设：
1、吸引大头针
2、 我的吸引的大头针比他的多（少）
3、吸引大头针数目的多少说明电磁铁磁性的强弱
4、猜想预设：
1.电流大小
2.线圈外部形状
3.线圈匝数多少
……
动手操作，观察体验。
观察现象：
1.电流大的电磁铁吸引的铁钉数目多、磁性强
2. 匝数多的电磁铁吸引的铁钉数目多、磁性强
（3）电磁起重机
（4）磁悬浮列车
结论：电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强
【视频播放】
电磁铁的实际用途很多，最直接的应用之一就是电磁起重机
你还知道电磁铁的哪些用途？
磁悬浮列车简介：
（设计意图：通过实验现象，感受知识的推理过程，并学会控制变量法和转换法的科学研究方法。）
仔细观看视频，了解并思考电磁铁的应用原理
回答预设：电动机、发电机、洗衣机、电冰箱、电铃等
磁悬浮列车……
认真观看
（设计意图：渗透爱国主义教育，激发学生探求欲望。）
3.电磁继电器
（1）电磁继电器的结构和工作原理
【过渡问题】
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？
【播放视频】电磁继电器的结构和工作原理
【想想议议】
1.电磁继电器的结构是什么？
思考、交流。
观看、记忆：
利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
----电磁继电器。
回答预设：
1. 由电磁铁、弹簧、衔铁、触点组成；其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。
（2）电磁继电器的应用
2.电磁继电器的工作原理是什么？
总结：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
【顺势提问】
用电磁继电器控制电路有什么好处？
【实际应用】
水位自动报警器、温度自动报警器、门铃等
利用多媒体给出以上报警器的电路
1. 通电时，把衔铁吸下来使触点接触，工作电路闭合．断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路
学生交流讨论答案预设：
1. 用低电压、弱电流控制高电压、强电流；
2. 实现远程遥控、自动化控制等。
自主分析、小组议论
（设计意图：利用多媒体动画展示电磁继电器的构造和工作原理以及各种应用，学生印象深刻。）
三、课堂小结
回顾本节课“你学到了什么？”
学生讨论发言，梳理本节知识要点
——见附件1。
四、课堂检测
教师巡视、讲评。
完成同步训练
——见附件2。
五、布置作业
动手动脑学物理1、2。
课后完成
【板书设计】
第二十章 第3节 电磁铁 电磁继电器
一、电磁铁
1．定义：
2．特点：有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
二、电磁铁的磁性
1．影响因素：
2．结论：匝数一定时，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多，电磁铁的磁性越强。
三、电磁铁的应用
四、电磁继电器
1．电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2．构造：
3．工作原理：
4．应用：
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.由生活中的常见事例导入，即形象明了，又能体现出物理教学从生活走向物理的理念。
2.在学习电磁铁的磁性部分时，运用到了控制变量法和转换法等科学研究方法，让学生自主设计实验，并强化科学研究方法的教育。
3.课堂教学中，采用多种教学媒体配合使用，大大增强了学生的学习兴趣。
二、教学中易出现的问题：
实验时由于电磁铁在断电时，磁性没有完全消失，仍有极少数大头针被吸引，影响到课堂效果。
附件1
附件2
课堂检测题
1．小华同学在做“探究电磁铁”实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法中正确的是 ( )
A.要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑动片向右滑动
B.电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C.电磁铁B磁性较强，所以通过它的电流较大
D.若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引
2．如
图是一种水位自动报警器原理图，有关该报警器工作情况的叙述，不正确的是（ ）
A.该报警器红灯是报警灯，报警器工作时，必须依靠一般
水的导电性，且水位必须到达A
B.该报警器的红、绿灯不会同时亮
C.当水位没有达到A时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮
D.当该报警器报警时，电磁铁的上端是N极
3．如图是“研究电磁铁实验”的示意图，当滑动变阻器滑动触头的位置分别在a、b时，电磁铁吸引铁钉的情况如图甲、乙所示．
由图甲(或图乙)可以得出 ________________________________________
比较图甲、图乙可以得出 ________________________________________
4．如图是王强同学在研究性学习活动中，为某仓库设计的一种防盗报警器．其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内．观察电路可知，这个报警器的工作原理是：
有人踏板时___________________________________________；
无人踏板时__________________________________________ 。
参考答案
1.答案：B
2. 答案：C
3.解析：当电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
当线圈匝数相同时，通过电流越大，电磁铁的磁性越强。
4. 解析：电磁铁有磁性，电铃电路工作，铃响报警；
电磁铁无磁性，灯泡电路工作，灯亮安全。
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