《电磁铁》教学教案

《电磁铁》精品教案教学目标知识要点课标要求1．电磁铁能描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理。知道电磁铁在生活中的应用2．电磁铁的磁性能通过实验，得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关eq\o(\s\up7(),\s\do5(教学过程))新课引入如图所示为电磁起重机，它能够灵活的将笨重的钢材吸起，卸下来。你知道电磁起重机的工作原理和构造吗？它为什么有巨大神奇的力量？这节课我们就揭开这个谜底！合作探究探究点一电磁铁活动1：桌面上提供导线、滑动变阻器、开关、电源、铁钉、曲别针。自己设计一个能够吸引起曲别针的电路。小组之间先讨论、交流。展示：以组为单位，展示自己设计的电路。老师归纳总结。总结：活动2：大家设计这些电路能否都能够吸引起曲别针，吸引的曲别针个数是否相同？根据自己设计进行实验，并记录吸引曲别针的个数。活动3：根据实验情景，汇报实验结果。并逐一点评异同的原因。归纳总结：（1）把一根导线绕成螺旋管，再在螺旋管内插入铁芯，当有电流通过时，它有磁性，没有电流通过时，没有磁性。这种磁体就叫电磁铁。（2）工作特点：有电流通过时，有磁性，没有电流时就失去磁性。探究点二电磁铁的磁性活动1：根据我们所制作的电磁铁，同学们猜想一下，影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？同学们交流、讨论。总结：猜想1：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性

猜想2：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强

猜想3：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强活动2：根据我们的猜想，同学们进行交流、讨论，分析出探究的方法和实验方案，设计出电路图。活动3：各小组之间交流，展示自己的答案。老师归纳总结。归纳总结：探究方法：控制变量法研究问题方法：转换法。实验中通过吸引曲别针的多少来反映电磁铁磁性的强弱。电路图：探究步骤：（1）先控制电流不变，改变电磁铁线圈的匝数；（2）控制线圈的匝数不变，改变通过电磁铁电流的大小。活动4：根据同学们的设计的方案进行实验，观察实验现象，记录吸引曲别针的个数。然后再交流、讨论得出实验结论。归纳总结：影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、螺线管的绕线匝数。在电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，它的磁性越强；在匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；在电流和绕线匝数一定时，有铁芯的电磁铁磁性较强。活动5：评估交流，让学生讨论在自己的实验中，有哪些成功的地方和不足之处。分享给大家。归纳总结：（1）连接电路时，开关应该处于断开状态；（2）连接实物图时，滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中，且滑到最大值。（3）滑动变阻器有两个作用：一个是保护电路，另一个是改变电路中电流的大小。活动6：走进生活，让学生根据自己对电磁铁的理解，列举出在生活中哪些地方应用了电磁铁？每一个小组列举，其他组有不同答案的，再予以补充。归纳总结：电磁起重机、电磁选矿机、电铃、电话的听筒、洗衣机、发电机、新科技制造的磁悬浮式列车以及自动控制装置。活动7：播放电磁起重机工作视频，体会物理在科技生活中的神奇。/us/63350199/55779600.shtml典例剖析为了的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学在“制作、研究”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成进行实验，如图所示．（1）本实验通过观察_______________________。

（2）A、B两串联接入电路的目的是为了保证实验过程中它们的_____________相等。

（3）由图现象可以得到的结论：外形相同的螺线管，电流一定时，_____________________，它的磁性越强。

（4）利用本实验装置还可以通过_________________________________________的方法，改变电路上的电流，观察实验现象，又可以得到磁性强弱与电流的关系。【思路导引】电磁铁吸引的大头针数目越多，电磁铁的磁性越强；分析图示情景，根据实验所控制的变量分析答题；改变滑动变阻器接入电路的阻值或改变电源电压，都可以改变电路电流。【自助解答】板书设计第3节电磁铁电磁继电器第1课时电磁铁教学反思本节是前面电磁知识的延续，重点内容是电磁铁的磁性强弱的探究。在本课中最重要的环节与难点是让学生通过实验知道什么是电磁铁、电磁铁的性质、学会制作电磁铁、认识影响电磁铁磁力大小的因素、了解电磁铁的相关应用等。课堂上我采用我来引导和学生探究讨论与实验结合的方法，学生在我的引导中发现问题后，大胆猜测，分组讨论并设计实验方案来证实自己的观点，培养敢于提出不同见解的科学态度。本课教学中，让我高兴的是，在分组实验中，学生不仅发现了电流和线圈匝数这两个影响磁性强弱的因素，还提出了“通电时间的长短”和“铁芯是否生锈”两个不在本课计划范围内的因素。虽然这有些令我措手不及，但我还是很开心，决定下节课继续探究相关问题。知能演练提升能力提升1.下列功能中,电磁继电器不能完成的是()A.控制工作电路中电流的连续变化B.控制工作电路中电流的有无C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流D.远距离自动控制与操作2.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,小科设计了如图所示的电路,下列相关说法不正确的是()A.电磁铁A、B上方都是S极B.通过电磁铁A和B的电流相等C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性D.向右移动滑片P,电磁铁A、B磁性都减弱3.如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是()A.电磁铁的上端为S极B.电源左端为“+”极C.断开开关,弹簧测力计示数为零D.若滑动变阻器的滑片P不动,抽去电磁铁铁芯,弹簧测力计示数增大4.下图可以说明巨磁电阻的特性。闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮,那么()A.电磁铁左端为S极B.巨磁电阻两端的电压变大C.巨磁电阻阻值随磁场增强而变大D.巨磁电阻阻值随磁场增强而变小5.消防应急灯在没有停电时,灯是熄灭的;停电时,标有“36V”字样的两盏灯就会正常发光。如图所示的电路中符合要求的是()6.下图是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时,灯亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是,灯亮。

7.探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材,进行如图所示的简易实验。(1)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过来显示电磁铁磁性的强弱,下面的实验也用这种方法的是。(填写字母)

A.认识电压时,我们可以用水压来类比B.用光线来描述光通过的路径C.把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动(2)连接好电路,使滑动变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图甲所示的情景。接着,移动滑动变阻器滑片,使其连入电路的阻值变小,观察到如图乙所示的情景,比较图甲和图乙,可知图中的电流较小,从而发现,通过电磁铁的电流越(选填“大”或“小”),磁性越强。

★8.某种拍摄机动车闯红灯的装置的工作原理示意图如图所示。当红灯亮时,控制电路中的自动开关才接通,此时当汽车(相当于一个大铁块)通过停止线附近区域的埋在地下的感应线圈时,感应线圈磁场就发生很大变化,使埋在地下的感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。(1)当绿灯亮时,摄像系统能否工作?。理由是________________________________________________。

(2)埋在地下的感应电源正、负极变化是否影响摄像系统工作?。

探究创新★9.为保证桥梁以及过桥车辆的安全,工作人员在某桥梁的入口处安装了“超载检测报警系统”。检测时,当车辆所受重力小于105N时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行;当车辆重力大于等于105N时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行。系统中的电路元件如图甲所示,其中压力传感器Rx在检测时承受车辆的全部重力,它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示;R0为定值电阻;电磁继电器线圈的阻值为10Ω。当流过线圈的电流大于等于30mA时,通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果,衔铁被吸下,动触点P和静触点M断开并和静触点N接通;电池组的电压为6V;绿灯、红灯的正常工作电压均为220V。(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接。(2)定值电阻R0的阻值为Ω。

知能演练·提升1.A电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关,通过它可以实现弱电流控制强电流、低电压控制高电压、远距离控制和自动控制。故选A。2.A由安培定则可知,电磁铁A的上方为N极,B的上方为S极,故A错误,符合题意;由题图可知,电磁铁A和B串联接入电路中,所以电流相等,故B正确,不符合题意;电磁铁A和B的电流相同,由题图可知A的线圈匝数多于B的线圈匝数,所以A的磁性强于B的磁性,故C正确,不符合题意;向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电流减小,电磁铁A、B磁性都减弱,故D正确,不符合题意。3.D滑片P向右移动时,电阻变小,电流变大,电磁铁磁性变强;而条形磁体下端为N极,且测力计示数变小,由磁极间的相互作用规律,同名相斥异名相吸判定电磁铁上端为N极,故A选项错误;电磁铁上端为N极,由安培定则可知,电流由电磁铁下端流入,电源右端为“+”极,B选项错误;断开开关,电路中无电流,电磁铁无磁性,磁体本身有重力,此时测力计示数等于磁体重力,C选项错误;抽去铁芯,磁性变弱,对磁体的排斥力变小,测力计示数变大,D选项正确。4.D由安培定则知,电磁铁左端为N极。指示灯变亮说明巨磁电阻的阻值变小,其两端电压也变小。滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,由欧姆定律可知,线圈中的电流增大,则电磁铁的磁场增强。故选D。5.C由题图A知,没有停电时(即220V的电路接通),电磁铁有磁性,吸引衔铁,使下面的一只灯泡发光,不合题意。由题图B知,右侧电路的电源电压为36V,而两盏灯的额定电压均为36V,要使外部电路停电时,两盏灯都能正常发光,则两盏灯应并联,而图中两盏灯串联,不能正常发光,不合题意。由题图C知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,上面的两只灯泡都不发光(即熄灭);停电时,衔铁被弹簧拉起,上面两只并联的灯泡可以在36V的电压下正常发光,符合题意。由题图D知,没有停电时,电磁铁有磁性,吸引衔铁,下面的两只灯泡都发光;而停电时,衔铁被弹簧拉起,两只灯泡都不发光,不合题意。6.解析当水位没有达到金属块A时,控制电路断开,电磁铁失去磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,则灯L1亮。当水位上涨、水与金属块A接触时,由于一般的水是导体,控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,则灯L2亮。答案L1导体L27.解析(1)电磁铁磁性强弱通过电磁铁吸引大头针的多少来反映,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁磁性越强,此实验运用的是转换法。把敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动,把音叉的振动通过水花来体现,运用了转换法,所以选C。选项A运用的是类比法,选项B运用的是理想模型法。(2)乙的滑动变阻器电阻小于甲的,所以乙中通过线圈的电流大于甲中通过线圈的电流,从题图上可以看出,乙吸引的大头针较多,说明乙的磁性较强。答案(1)吸起大头针的多少C(2)甲大8.解析(1)该系统是用于拍摄机动车闯红灯的装置,只有当红灯亮时,控制电路中的自动开关才接通,而当绿灯亮时,由于控制电路的自动开关未接通,使得摄像系统不能工作;(2)如果埋在地下的感应电源正、负极发生变化,并不会影响摄像系统的工作,因为电流的方向并不影响电磁铁是否具