《电磁铁及其应用》名师教案

第四节电磁铁及其应用中宁县大战场初级中学崔彦丽课题电磁铁及其应用教学内容

分析本节的主要内容包括：电磁铁及其磁性强弱的影响因素，电磁继电器的结构、工作原理及应用。这些都是人们在认识了电流的磁效应以后进行进一步研究的成果，体现了科学的理论知识在指导生产、生活中起重要作用。核心素养通过对通电螺线管的学习，进一步理解磁体的物理观念，通过实验探究通电螺线管的磁性的影响因素,培养学生科学探究的能力、分析概括能力以及科学的思维，通过学习电磁铁以及电磁铁在生活中的应用，培养学生科学的态度与责任。三

维

目

标知识

与

能力1

了解电磁铁的结构和原理。

2

知道电磁铁的磁性有无与电流的通断有关，磁性的强弱与电流的强弱及线圈的匝数多少有关。

3

知道电磁继电器的结构和工作原理，了解电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路的开关，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。过程

与

方法通过探究影响电磁铁磁性强弱的因素，体会科学探究的过程，进一步体验控制变量法在研究多因素问题时的作用。情感态度与价值观通过认识电磁铁在生活中的应用，加强物理与生活实际的联系，提高学习物理的兴趣。教学重点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法、讨论法、讲授法板书设计12.4

电磁铁及其应用

一、电磁铁

1.定义：带铁芯的螺线管。

2.特点：通电有磁性，断电磁性消失。（磁性可控）

3.磁性强弱的因素：电流、线圈匝数

二、应用

电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器

三、电磁继电器

1.原理图(见PPT)

2.实质：一个利用电磁铁控制工作电路的开关。

3.应用

（1）水位自动报警器

（2）温度自动报警器

（3）电铃教

学

过

程

设计教学环节、教学内容与教师活动学生活动课前教师登陆优教平台，发送《电磁铁及其应用》预习任务，学生完成本节课的预习任务，反馈预习情况，教师根据学生预习情况进行针对性讲解，学生提前了解本节课内容，发现薄弱点，针对性听课。一、引入新课

教师：上节课我们学习了通电导线管周围的磁场，知道通电螺线管相当于条形磁体。给螺线管通电，让它去吸引大头针，请大家观察实验现象。

学生：一个大头针也没吸起来。

教师：它有磁性，为什么吸不起大头针？

学生：磁性太弱了。

教师：现在给通电螺线管插一根铁芯，再去吸引大头针，大家观察实验现象。

学生:插了铁芯的螺线管吸引了很多大头针。

教师：实验现象说明插了铁芯的通电螺线管磁性怎么变化？

学生:变强了。教师:因此研究这种装置就显得很有必要，这节课我们开始学习电磁铁及其应用。

二、讲授新课

教师：首先我们要知道什么是电磁铁。

学生：带铁芯的螺线管。

教师：为什么给螺线管插上铁芯磁性会变强？

学生：铁芯是磁性材料，被磁化后，成为一个磁体。原来只有一个磁场，插上铁芯后，有两个磁场，磁场叠加，因此磁性变强了。

教师：那么电磁铁有怎样不同于一般磁铁的优势值的我们去应用？

学生：电磁铁通电有磁性，断电没有磁性。

教师：电磁铁相对于普通磁铁最大的优势在于磁性是可控的，需要磁性时——通电，不需要磁性时——断电。

教师：大家思考这样一个问题，把铁芯换成钢芯行不行?

学生：不行。因为钢是用磁性材料，被磁化，不易退磁。断电后，依然有磁性。

演示实验：利用自制电磁铁吸引大头针，请学生观察吸引起大头针的个数。（1）提出问题

教师提问：你们有什么办法让电磁铁吸起的大头针再多一些吗？电磁铁磁性的强弱与什么有关呢？

（2）猜想与假设

引导学生猜测和假设。

①

对于一个确定的电磁铁，没有电流通过时，电磁铁没有磁性。电磁铁中的电流从无到有，电磁铁的磁性也从无到有；电磁铁中的电流从大到小，电磁铁的磁性也从小到大。引导学生回顾上节课所学的知识。学生观察实验现象学生思考学生观察实验现象学生交流讨论根据之前所学的知识，解释说明。教师引导，学生交流讨论得出。②螺线管是由带绝缘皮的导线一匝一匝密绕而成的。电流从每一匝导线中通过，每一匝导线都会产生一个磁场，这些相同的磁场组合起来，就增强了电磁铁的磁性。因此电磁铁的匝数越多，电磁铁的磁性越强。

（3）制定计划和设计实验

教师引导：要验证上面的猜想与假设是否正确，需要哪些器材？采用什么方法进行实验？

学生：在实验时应采用控制变量法，在研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时，要控制电磁铁的匝数不变；在研究电磁铁的磁性强弱与匝数的关系时，要控制电磁铁的电流大小不变。

学生实验方案：

①

用什么方法来判断电磁铁磁性的强弱？

方法一：用电磁铁吸引大头针，能吸起的大头针数量越多，说明电磁铁的磁性越强。

方法二：如右图所示，在弹簧测力计下面挂一个小铁块，把电磁铁放在小铁块

正下方适当的位置上，电磁铁通电后就会吸引小铁块，弹簧测力计的示数越大，说明电磁铁的磁性越强。②

选择什么器材，使用什么方法改变和比较通过电磁铁线圈

中的电流强弱

方法一：用滑动变阻器改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路中电流的大小，用电流表测电流。

方法二：可以通过增加（或减小）干电池的个数来改变电源两端的电压，从而改变电路中的电流大小。

③

选择什么器材，是用什么方法改变电磁铁线圈的匝数。

根据自己需要，自制两个匝数不一样的电磁铁。

教师提供实验器材（电源，开关，线圈匝数不同的两个电磁

铁，导线若干），学生设计实验方案。

（4）进行实验

根据学生设计的方案进行实验，观察实验现象。

（5）分析与论证

实验现象：当电磁铁的匝数不变时，电流越大，电磁铁吸引

的大头针就越多；当电磁铁线圈中的电流不变时，匝数越多，电

磁铁吸引的大头针就越多。

实验结论：影响电磁铁磁性强弱的因素有通过电磁铁线圈中

的电流大小、线圈匝数。电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁

性越强。

优教提示：打开“实验演示：探究电磁铁”教师：通过对电磁铁的学习，我们知道电磁铁最大的特点是

磁性具有可控性。它在我们生活中得到了广泛应用，如电磁起重

机、电铃、电磁选矿机和电磁继电器。

教师简单介绍电磁起重机和电磁选矿机，着重介绍电磁继电

器。优教提示：打开“科学动画：电磁继电器的构造和原理”教师在黑板上画出电磁继电器的工作原理图，并引导学生一

起分析电磁继电器的工作原理。通过分析，让学生感受电磁铁的作用——相当于一个开关。

从而给出电磁铁的定义。

教师介绍电磁继电器在生活中的应用。

（1）

利用低电压若电流来控制高压强电流

（2）

水位自动报警器

（3）

温度自动报警器

（4）

电铃的工作原理优教提示：打开“新知讲解：电磁阀门”三、课堂练习

（优教提示：打开优教同步备课-随堂训练-名师训练中的课堂训练-《电磁铁及其应用》，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的掌握情况）四、课堂小结

五、课后作业

课后作业3、4题。教师引导学生，知道本次试验采用的实验方法。学生分为两大组，一组设计当电流一定时，线圈匝数对磁性强弱的影响；一组设计当线圈匝数一定时，电流对磁性强弱的影响。

老师巡查，请同学上黑板画出设计的电路图。教师演示电磁起重机的工作。让学生知道电磁继电器的构造：由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点组成。

知道原理图中的控制电路和工作电路。让学生尝试说出水位自动报警器