电磁铁电磁继电器（1）

1 / 9 电磁铁电磁继电器（ 1） 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址【教学目标】 1知识和技能。 了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁，认识影响电磁铁磁性的因素。 2过程和方法。 经历探究影响电磁铁磁性的因素的过程，能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。 3情感态度与价值观。 具有 “ 从生活走向物理，从物理走向社会 ” 的意识，养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据的怀疑、大胆想象的科学态度。 【教学器材】 干电池三节，大铁钉两枚， 大钢钉一枚，铝筒一个，漆包线（ 1m 和 1 2m 各一根），小刀一把，电流表一只，大头针（或细铁屑）适量，缝衣棉线若干，开关、滑动变阻器一只。 【教学过程】 一、引入：从生活走向物理 观看录像，画面上出现无锡钢铁总公司废钢分公司电磁铁搬运铁块的现场。看完的同学议一议，猜一猜。 2 / 9 师：你们已经看到了什么？ 生：这是电磁铁 师：还想知道什么？ 生甲：什么是电磁铁？我自己能不能做一个？ 生乙：电磁铁是怎样工作的？通过它的电流有多大？ 生丙：想知道电磁铁能吸住多重的 东西。 师：同学们对这么多的问题感兴趣，很好。这节课希望同学们能解决一些问题，同时又产生许多新的问题。 评：联系实际，激发兴趣。 二、制作电磁铁 阅读课本，知道什么叫电磁铁、怎样制作电磁铁。依照课本的指导，自主选择器材。大约八、九分钟后，各组都制作完毕。（提醒学生用小刀将两头的绝缘漆刮掉。） 生甲：用 1m 细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制 60 匝的线圈，再用棉线在漆包线表面缠绕一层，使漆包线不致松散，这样就制成了一个电磁铁。同样的方法，用 1 2m 细漆包线在另一大铁钉上绕了 80 匝制作 了另一个电磁铁。 生乙：我们也制作了两个电磁铁，不同的是一个绕在铁钉上，另一个绕在钢制的水泥钉上。我们想看看它们有什么不同。 生丙：我们做了三个电磁铁，除了跟甲一样外，我们还在铝筒上绕了一个 60 匝的电磁铁。 3 / 9 师：手脚真够快的，是不是经常帮妈妈绕毛线？（生愉快地笑了。） 生丁：乙、丙两位同学看书不认真。绕在钢钉或铝筒上不能叫电磁铁。生丙：书上说的不一定都对！亚里土多德曾经说过 “ 我爱老师，我更爱真理 ” 。我们想研究一下，同样是金属，铝筒究竟可不可以。（同学们给了他热烈的掌声。） 师： 丙同学的这种敢于怀疑、勇于探究的精神的确值得称道。 评：在平等的关系中，培养学生自主探究的能力。 三、实验探究：影响电磁铁磁性大小的因素 1猜想。 师： “ 电磁铁能吸住多重的东西 ” ，也就是电磁铁的磁性大小。那么，电磁铁的磁性大小究竟跟哪些因素有关呢？各个小组讨论一下，然后把你们的观点告诉大家。 甲组：跟通过漆包线的电流、它两端的电压以及漆包线的电阻有关。 乙组：还应当与线圈的匝数多少有关。 丙组：我们认为甲组的观点有些重复，根据欧姆定律，电压和电阻的共同作用就是电流 ，所以，我们的观点是：通过漆包线的电流大小和线圈匝数的多少会影响电磁铁磁性的大小。 师：大家的猜想都有道理，相比之下，丙组的猜想比甲4 / 9 组更合理一些。 丁组：电磁铁磁性的大小跟铁芯的粗细有关，越粗磁性越强。 师（有些惊讶）：你们的这个猜想的确与众不同，坦率地讲，我也说不清楚铁芯的粗细是否对电磁铁的磁性有影响。给的器材里 2 枚大铁钉也是一般粗，不过，课后我们一起来研究。谢谢你们，能提出这么好的猜想来，让老师也大开眼界。 评：教师真实地在学生面前暴露自己的无知（甚至有意识地表现自己的无知），与 学生一起探讨问题，使学生去除对教师的神秘感和权威感，主动承担探究的责任。 2方案。 电流、匝数都影响电磁铁的磁性，各组讨论，解决以下问题： （ 1）采取何种步骤？（ A保持匝数不变，磁性与电流的关系； B保持电流不变，磁性与匝数的关系。） （ 2）用什么方法来反映电磁铁磁性的强弱？（用吸引铁屑的多少，用吸引大头针的多少，用弹簧秤的方法。） （ 3）用什么方法来改变通过电磁铁的电流？（增减电池个数；或者用滑动变阻器。） 在研究 “ 保持电流不变，磁性与匝数的关系 ” 实验中，甲组依照这 样一个方案进行探索（如图）。我们把它贴在黑5 / 9 板上，让大家展开讨论。 甲组解释说：将两个电磁铁分别接在相同的两节干电池上，通过它们的电流是相同的，就可以研究 “ 保持电流不变，磁性与匝数的关系 ” 。 制作 1m 的漆包线做成 50 匝的电磁铁，漆包线做成的 80 匝的电磁铁 设计分别将两个电磁铁接在同一个电源泉上，设计简单、思路明朗 记录线圈的匝数（匝） 5080 吸引的图钉（个） 59 结论 “ 电流一定时，匝数越多电磁铁的磁性就越强 ” 师：同学们来评价他们的方案。 生甲：这个方案步骤简单，操作方便。 生乙：这个方案不可行。甲组认为电磁铁两端的电压相同，电流就相同，事实上这两个电磁铁的电阻是不同的（漆包线分别为 1m 和 1 2m）。如果采用这个方案，结果是不可信 的。 师：乙生的评价很中肯。同学们要在讨论中尝试评估他人的方案，有从评估中吸取经验教训的意识，从而改进探究方案。 评： “ 探究 ?合作 ?发展 ” 的新理念在这里撒下了种子。 6 / 9 3收集实验数据（略）。 各个组在经历和 15 分钟的探索后，得出 “ 磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；通过电磁铁的电流越大，磁铁的磁性越强；电磁铁线圈的匝数越多， 磁性越强 ” 的结论。可以看出，同学们还有很多想法渴望得到交流。 四、交流和评价 师：在经历和体验了快乐的探究后，你有哪些收获？ 生甲：我知道了电磁铁的构造。 生乙：我知道了怎样控制电磁铁的磁性大小。 生丙：我又一次品尝到了运用控制变量法来研究问题的快乐。 生丁：我们解决了一些问题，可又有了一些新发现，这让我很兴奋。（教师和学生都开心地笑了。） 师：都有哪些新发现？ 生甲：我们发现用钢芯也可以吸起大头针，不同的是，断电后它仍然有磁性，这样反而不方便。 生乙： 我们用铝筒代替铁钉，发现它不能吸起大头针，说明电磁铁只能用铁芯来做。关于这一点，我相信认识得最深刻的只有我们组。（生笑） 师：为什么？ 生乙：听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学得会。（掌声一片。） 7 / 9 师：说的好。我们都要将这种 “ 动手实践、亲历体验 ”的学习方法发扬光大。 生丙：老师，我还有一些不明白的问题。 师：请告诉同学们。 生丙：滑动变阻器是不是电磁铁？ 话音刚落，学生们就开始争论，有说是的，有说不是的。 师： “ 听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做 才能学得会 ” ，你们去研究吧。（生会意地点点头。） 于是大家观察探究，首先看到线圈内部是瓷的，然后撒一些细铁屑发现它没有被变阻器的线圈所吸引，就这些现象大家讨论后有以下几种看法。 生甲：变阻器不是电磁铁，因为它内部不是铁心而是瓷心。 生乙：电流通过它只有热效应，不会有磁效应。 生丙：不对！电流周围肯定存在磁场，它会不会采用特殊绕法，使磁性正好抵消，所以它对外不显磁性。 师（非常激动）：同学们的研究和推理极具想象力，你们的创新能力让老师钦佩！尽管我们还不知道它究竟是怎么回事，可这种 敢于质疑、勇于创新的精神会使我们终身受益。 评：给学生一个冲突，让他们自己去讨论：给学生一个空间，让他们自己往前走。这里没有标准的答案，但会留下合作探索的足迹。 8 / 9 五、从物理走向社会 再看录像，听听无锡钢铁总公司废钢分公司技术员介绍有关电磁铁的一些数据。例如，电磁铁的工作电流为 300A，能吸起 3t 的废铁等等。 课后要求学生上网搜索，了解电磁铁的种类以及工作环境，写一篇调查报告 “ 电磁铁在生活中的应用 ” 。 评：通过从生活到物理的认识过程，激发了学生的求知欲；通过从物理到社会的应用过程 ，培养了学生终身的探索兴趣。 作者后语： “ 电磁铁 ” 这一节，依照人教版教师教学用书的意见，只需一课时。我在处理这节课时，将它分成两节课来上，其目的就是让学生更加充分地经历 “ 制作 猜想 探究 交流 一评价 ” 的过程。 （ 1）给学生一个选择的机会，使他们探究更加主动、彻底。 特意将大铁钉、大钢钉、铝筒等放在一起，让好奇的学生去思考探索 “ 插入不同种类的物体会有什么不同？ ” 这对培养学生终身学习的兴趣是很有神益的。 （ 2）勇于怀疑，就是创新学习的开始。 “ 书上说的都是对的 吗？ ” 这还仅仅是一种怀疑； “ 听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学得会。 ” 这9 / 9 已经是一种实实在在的继承； “ 滑动变阻器是不是电磁铁？ ”“ 它会不会采用特殊绕法，使磁性正好抵消，所以它对外不显磁性 ” 。这的确就是一种创新，一种观念