九年级物理下册 16 电磁铁与自动控制学案 （新版）粤教沪版.doc

16.1从永磁体谈起第1课时认识磁体【学习目标】1知道磁体的性质，了解简单的磁现象。2知道磁极与磁极间相互作用的规律，了解什么是磁化。行为提示：1认真阅读学习目标，用双色笔将行为动词画上记号。2创设情景，导入新课。提示：1磁体两端磁性最强，中间最弱。2一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。情景导入生成问题故事：传说秦始皇统一六国后，为了自己逍遥作乐，建造了一座富丽堂皇的阿房宫。由于秦始皇曾经经历过几次遇刺，虽都侥幸脱险，但仍使他整日提心吊胆，生怕再有人前来刺杀，因此在建造阿房宫时，他命令工匠在大门上安装“机关”使得身披铁甲，怀揣利刃的刺客休想进入。导入语：你知道聪明的工匠们是怎样解决这一难题的吗？学习了本节内容，我们便会找到答案。自学互研生成能力自主阅读教材P23的内容，完成下列问题：1什么叫磁性？什么叫磁体？答：物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫做磁性。具有磁性的物体叫磁体。2磁体的磁性分布是均匀的吗？具有什么特点？答：磁体的磁性分布是不均匀的，磁体的磁性两端最强，中间最弱。3什么叫磁极？磁体的南、北极是如何定义的？答：磁体中磁性最强的部分叫做磁极；悬挂着的磁体静止时，总是一端指南，一端指北，指南的一端是磁体的南极，又叫S极，指北的一端是磁体的北极，又叫N极。4磁极间相互作用的规律是什么？答：磁极间相互作用的规律是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。独立完成知识板块一、二，教师巡视，根据完成情况挑选3组同学带领大家分别学习知识板块一、二，其他同学补充或纠错。给每组分发器材组织好方案一实验，针对方案一、方案二教师选一组全班展示，师生共同评估，得出结论。各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。对照学习目标思考：1今天我学到了什么知识？2我还存在的疑惑是什么？自主阅读教材P4的内容，完成下列问题：5什么叫“磁化”？什么叫“去磁”？答：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做“磁化”；使原来具有磁性的物体失去磁性的过程叫做“去磁”。知识板块一中，组内同学讨论举例身边的磁体，是如何证明它是一个磁体的。选部分组同学发言。知识板块二中，组内同学讨论如何将物体“磁化”或“去磁”。选取部分组同学发言。交流展示生成新知方案一完成课本P3实验请用下图所示的器材进行实验，并研究以下问题：磁体各处的磁性是否一样？哪里最强？磁体有几个磁极？磁极的指向有何特点？磁极间的相互作用有什么规律？ 实验器材方案二某同学不小心将条形磁体掉在地上，结果磁体一分为二，摔断的磁体还具有两个磁极吗？答：磁体都具有两个磁极，一个磁体被分为两半后，在断面处出现相反的两个磁极，所以摔断的磁体每一块仍然具有两个磁极。当堂演练达成目标见学生用书课后反思查漏补缺第2课时磁感线及地磁场【学习目标】1知道磁感线可用来描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。2知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极。行为提示：1认真阅读学习目标，用双色笔将行为动词画上记号。2创设情景，导入新课。提示：磁场虽然看不见、摸不着，却是真实存在于磁体周围的一种特殊物质。而磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，实际上它并不存在。用磁感线描述磁场的方法理想模型法。情景导入生成问题师：同学们知道我国最早的指南针叫什么吗？生：司南。师：在我国古代就有相关的研究和记载，东汉时期，著名学者王充在论衡中是这样记述的：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”沈括在梦溪笔谈中有如下补充：“常微偏东，不全南也。”(投影图片)学了今天的知识后就知道司南为什么能指南了。自学互研生成能力自主阅读教材P6的内容，完成下列问题：1什么叫磁感线？磁感线是客观存在的吗？答：磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线；磁感线不是客观存在的，但磁场是客观存在的。2如何画磁体周围的磁感线？答：磁体外部的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极，是一条封闭的曲线。3如何用磁感线描述磁场呢？答：磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向，磁感线的疏密可以表示磁场的强弱。独立完成知识板块一、二，教师巡视，根据完成情况挑选两组同学带领大家分别学习知识板块一、二，其他同学补充或纠错。组内同学讨论完成，每一个方案教师选择一组同学展示、解释，师生共同评估，得出结论。各小组将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。对照学习目标思考：1今天我学到了什么知识？2我还存在的疑惑是什么？自主阅读教材P6的内容，完成下列问题：4什么叫地磁场？答：在地球周围的空间里存在的磁场，叫做地磁场。5地磁场类似于什么形状磁体？磁极与地理南北极有怎样的位置关系？答：地磁场类似于条形磁体；地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近。6什么叫磁偏角？答：地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向稍有偏离，这个夹角叫磁偏角。分小组讨论1磁体内部的磁感线如何画？磁感线可以相交吗？2假设地球不是一个磁体，会有什么现象发生？交流展示生成新知方案一根据图中小磁针N极的指向，标出磁体的N极和S极，并标出磁感线的方向。答：方案二信鸽具有卓越的航行本领，它能从2000km以外的地方飞回家里，鸽子在飞行时是靠地磁场来导航的。当堂演练达成目标见学生用书课后反思查漏补缺162奥斯特的发现【学习目标】1认识电流的磁效应，初步了解电与磁之间的联系。2知道通电导体周围存在着磁场，知道通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。3会判断通电螺线管两端的极性或通电螺线管中电流的方向。行为提示：1认真阅读学习目标，用双色笔将行为动词画上记号。2创设情景，导入新课。提示：奥斯特实验揭示了电现象与磁现象不是彼此孤立的，而是有密切联系的。提示：将导线绕成螺线管(线圈)，通电后各圈导线磁场相叠加，磁场增强。情景导入生成问题师表演：老师给学生表演一个魔术纸盒吸铁，断开开关，再去接触铁屑，就不能吸引铁屑。(注：引起学生的思维冲突，教师此时将纸盒打开，让学生明白，刚才产生的磁可能跟电有关。)师：盒中可能是什么？你猜想盒中的磁性可能与什么有关？(引导学生回答)由此引入新课：电生磁。自学互研生成能力自主阅读教材P910的内容，完成下列问题：1什么叫电流的磁效应？是谁发现的？答：通电导体的周围存在磁场，称为电流的磁效应；1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。2奥斯特实验说明了什么问题？答：奥斯特实验说明了通电导线的周围存在磁场；通电导体周围磁场的方向跟电流的方向有关。自主阅读教材P1011的内容，完成下列问题：3通电螺线管外部的磁场与哪种磁体周围的磁场相似？其磁场的极性与什么有关？答：通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似；其磁场的极性由螺线管中电流的方向决定。4如何判断通电螺线管磁场的极性呢？答：右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。提示：在应用右手螺旋定则时一定要注意是右手，不要误用成了左手。独立完成知识板块一、二，教师巡视，根据完成情况挑选2组同学带领大家分别学习知识板块一、二，其他同学补充或纠错。给每组分发器材，组织好方案一、二的探究活动，学生观察和体验并讨论，教师选择一组在全班进行展示、解释，师生共同评估，得出结论。各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。对照学习目标思考：1今天我学到了什么知识？2我还存在的疑惑是什么？5.判断下面甲、乙螺线管的N、S极，丙、丁螺线管中的电流方向。答：1对学分享15题。(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注对子之间不能解疑的内容。2群学研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。(2)针对展示的方案内容展开小组交流、讨论，帮助解决组内疑难。交流展示生成新知方案一完成教材P9活动1实验方案二 组内成员协作完成P11实验探究通电螺线管的极性当堂演练达成目标见学生用书课后反思查漏补缺163探究电磁铁的磁性【学习目标】1了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。2了解影响电磁铁磁性强弱的因素。行为提示：1认真阅读学习目标，用双色笔将行为动词画上记号。2创设情景，导入新课。提示：电磁铁的铁芯是软铁。提示：本实验采用的是控制变量法。实验时要注意控制相关的量。情景导入生成问题师：什么是通电螺线管？通电螺线管的N极、S极如何判断？通电螺线管相当于什么磁体？生回答。师：有没有办法让通电螺线管的磁性更强一些呢？让我们走进今天的物理课堂：电磁铁电磁继电器自学互研生成能力自主阅读教材P1314的内容，完成下列问题：1电磁铁是怎样制成的？工作原理是什么？答：插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁；其工作原理是：根据电流的磁效应，铁芯被磁化后，使通电螺线管的磁场大大增强。2电磁铁与普通的磁铁有什么不同？答：电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失。自主阅读教材P1415的内容，完成下列问题：3电磁铁的磁性与什么因素有关？答：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，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。4电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，其有着广泛的应用。在实际使用中，要增强电磁铁的磁性，以下方法可行的是(B)A减少线圈的匝数B增大线圈中的电流C改变线圈中电流的方向D减小线圈两端的电压独立完成知识板块一、二、三，教师巡视，根据完成情况挑选3组同学带领大家分别学习知识板块一、二、三，其他同学补充或纠错。给每组分发器材，组织好方案一、二的探究活动，学生观察和体验并讨论，教师选择一组在全班进行展示、解释，师生共同评估，得出结论。各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。对照学习目标思考：1今天我学到了什么知识？2我还存在的疑惑是什么？自主阅读教材P1516的内容，完成下列问题：5电磁铁在生产、生活中有哪些应用？答：电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛，例如磁浮列车、电磁起重机、电铃、电话等都应用了电磁铁。知识板块三中，组内同学讨论电磁铁在生产、生活中的应用，每组选最有代表性的实例展示。交流展示生成新知方案一完成教材P14实验研究电磁铁磁性的实验器材猜一猜，如果用竹筷插入螺线管内，其磁性有无变化？不妨动手做一做。探究电磁铁磁性的电路方案二完成教材P15实验(a)调节滑动变阻器，使电路中的电流变化，比较在电流较大和较小两种情况下，电磁铁所吸引的大头针数目(b)将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路，通电时，比较它们所吸引的大头针数目实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素当堂演练达成目标见学生用书课后反思查漏补缺164电磁继电器与自动控制【学习目标】1了解电磁继电器的结构和工作原理。2了解电磁继电器的应用。行为提示：1认真阅读学习目标，用双色笔将行为动词画上记号。2创设情景，导入新课。提示：电磁继电器在电路中相当于开关，不能当作用电器。提示：注意分清电磁继电器的控制电路和工作电路。情景导入生成问题师：工厂内的大型机械工作时，常常会有几十安的电流通过，如果工人师傅直接操作高压电路的开关是很危险的，如果能够想些办法，让工人师傅在低压下操作高压电路，那就安全多了。那到底有没有这样的方法呢？过渡语：这节课我们就来学习利用电磁铁制成的电磁继电器来达到这一目的。自学互研生成能力自主阅读教材P1718的内容，完成下列问题：1什么是电磁继电器？答：电磁继电器就是利用电磁场来控制工作电路的一种开关。2电磁继电器的构造及工作原理是什么？答：多媒体展示图片：(或多媒体播放视频文件：电磁继电器)归纳：构造：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。原理：当较低的电压加在接线柱D、E上，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作了。工人师傅的按钮只控制电磁铁电流的通断，而高电压、强电流电路的通断则由B、C两个触点控制，这样人们就可以安全、方便地操纵大型机械了。自主阅读教材P19的内容，完成下列问题：3电磁继电器的作用是什么？答：(1)利用电磁继电器可以实现利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路。(2)利用电磁继电器可以实现远距离操纵和自动控制。独立完成知识板块一、二，教师巡视，根据完成情况挑2组同学带领大家分别学习知识板块一、二，其他同学补充或纠错。组内同学交流讨论，教师各选一组在全班展示、解释，师生共同评估，得出结论。各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。对照学习目标思考：1今天我学到了什么知识？2我还存在的疑惑是什么？4.如图为一种电磁继电器的控制电路和工作电路，请分析其工作原理。如图所示是一种自动控制电路，当控制电路的开关S1闭合时，电磁铁有(选填“有”或“无”)磁性，吸引(选填“吸引”或“不吸引”)衔铁，动触点B与静触点C接触(选填“接触”或“分离”)，红灯亮。当控制电路的开关S1断开时，电磁铁无(选填“有”或“无”)磁性，不吸引(选填“吸引”或“不吸引”)衔铁，动触点B与静触点C分离(选填“接触”或“分离”)，红灯所在电路断开，绿灯所在电路接通，绿灯亮。知识板块二中，对照课本P19图1633，同学们要分清电磁继电器的控制电路和工作电路，结合第4题进一步熟悉其工作原理，组内同学相互说明。交流展示生成新知方案请分析以下电磁继电器的工作原理。(1)(2)(3)当堂演练达成目标见学生用书课后反思查漏补缺第十六章复习课【复习目标】1通过实验认识磁场，知道地磁场。2通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。行为提示：1认真阅读复习目标，用双色笔将行为动词画上记号。2创设情景，导入新课。自主梳理、构建知识网络，并熟记基础知识。规律小结：磁体周围磁感线都是从磁体N极出来，回到磁体的S极。磁感线的疏密表示磁性强弱。情景导入生成问题对照复习目标，本章你还有哪些地方需要加强？自学互研生成能力电磁铁与自动控制1根据指南针能指方向的事实，下列说法中不正确的是(C)A地磁场的形状与条形磁铁相似B地球周围空间中存在着磁场C指南针北极所指的方向就是地磁北极D地磁的北极在地理南极附近2(泉州中考)如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图，在a、b、c、d四点中，磁场最强的是(B)Aa点Bb点Cc点Dd点3如图所示为条形磁铁和电磁铁，虚线表示磁感线，则甲、乙、丙、丁的极性依次是(A)AS、N、S、S BN、N、S、N CS、S、N、N DN、S、N、N规律小结：1通电螺线管相当于条形磁体。2通电螺线管磁极由电流方向决定，用右手螺旋定则判断。3电磁铁磁性的强弱由线圈的匝数、电流的大小决定。4电磁继电器在电路中相当于一个开关