《电磁铁》教学设计

电磁铁教学设计课题第九章：电与磁第四节：电磁铁学习目标知识目标：1知道什么是电磁铁；2理解电磁铁的特性和工作原理。过程方法：1通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验，进一步发展学生的空间想象力；2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。情感目标：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，培养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。学习重点电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素学习难点影响电磁铁磁性强弱的因素教学方式实验法、讨论法、启发式。教具与媒体投影仪、微机；螺线管，铁棒，几个小磁针，一个线圈匝数可以改变的电磁铁，电源，开关，滑动变阻器，电流表和一小堆大头针。教学程序内容与教师活动学生活动设计依据一、创设情境，引入新课(5min)【提出问题1】如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？【猜想】增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。【实验】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。【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强，引入新课。（板书课题）二、进入新课，科学探究（一）电磁铁(5min)1【概念】我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。【提出问题2】为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？2【原理】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。【提出问题3】电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？它的磁性强弱与哪些因素有关呢？学生思考回答观察师生讨论讨论在上节课的基础上，进一步讨论探求其原因（二）怎样使电磁铁的磁性强(20min)【猜想】1电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关，因为电流越大，电流产生的磁场可能就越强；2电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关，因为一匝线圈要产生一定的磁场，匝数多，则产生的磁场也会增强。3电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关，因为越粗，铁的质量越大，磁化的量越大。4电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关，可能插入另一种材料的物质，其磁性会有所不同。【总结】教师经过讨论汇总后，总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关，下面对这两个问题进行实验设计。【设计实验】1想研究电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关，该如何控制匝数呢？同理要研究磁场与匝数的关系，该如何控制电流呢？（在研究匝数时控制电流不变，在研究电流时，控制匝数的不变）2如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？（取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同；通过滑动变阻器改变电流的大小）3如何判断电磁铁磁性的强弱？（通过采用不同匝数的电磁铁以改变其匝数，通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小，通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁场的强弱。）【进行实验】1组成电路：将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。2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。3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。4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。【分析与论证】 (1)电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场。 (2)通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强。 (3)在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。【视频】研究电磁铁。【电磁铁的优势】 (1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。 (2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。(三）电磁铁的应用(8min)1电磁起重机【播放视频】：电磁铁的应用。【问题】看了电磁铁的应用，大家猜想一下，电磁起重机内部的构造是怎样的？它的工作过程是怎样的？【构造】电磁铁、起吊臂、开关、电源等。【工作过程】把电磁铁安装到吊车上，通电后它就具有了磁性，能吸引大量的铁制品，然后将其移动到另外一个地方，断电，电磁铁失去磁性，铁制品就卸了下来。【讨论】（1）电磁起重机中的电磁铁中的铁芯是用硬磁性材料做呢？还是用软磁性材料制作？（2）现有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。谁产生的磁性会更强些？2电磁阀、电铃中都有电磁铁。 (五)思考与练习(5min)如果想探究电磁铁的磁性与铁芯的粗细是否有关，该怎样设计实验？学生回答师生分析、讨论师生讨论学生操作师生讨论学生回答学生思考、论尽可能多地让学生表达自己的想法化归到我们欲研究的问题上来有针对性地启发学生放手发动学生在得出结论时，一定有条件的限制，培养学生严谨的科学态度先看视频，培养学生对生活中的现象的探究积极性进一步加深对电产起重机的认识小结这节课我们学习了电磁铁的有关知识，了解到影响电磁铁磁性大小的因素，知道插有铁芯的螺线管就是电磁铁，它的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，则电磁铁的磁场就越强。所以电磁铁比永久性磁铁有无比可拟的优势，一是它的磁性有无可以由通电的有无来控制，它的磁性强弱可以由电流的大小来控制，这大大地方便了人们对不同磁性的需求。作业动手动脑学物理 教学流程板书设计第四节：电磁铁一、电磁铁：插入铁心的通电螺线管。二、探究：怎样使电磁铁的磁性强1猜想；2设计实验；3结论：电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场；通过电磁铁的电流