《电磁铁 电磁继电器》教学设计

《电磁铁电磁继电器》教学设计

江苏南京29中致远校区殷发金

一、教学目标

(一)知识与技能

1.能描述电磁铁，说明电磁铁的工作原理。

２．通过实验探究知道电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。

3．能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。

（二）过程与方法

通过阅读说明书和观察电磁继电器,知道如何使用电磁继电器,会说明电磁继电器在实际电路中的工作过程。

（三)情感态度和价值观

通过认识电磁铁的实际应用,加强物理与生活的联系,提高学习物理的兴趣。

二、教学重难点

本节内容是“电生磁”知识的延续与应用,简单讲电磁铁就是带有铁芯的通电螺线管,利用铁芯使磁性增强。电磁铁在实际中应用广泛，如本节中的涉及的电磁继电器、电铃和自动控制电路等，所以本节重点是研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，既是为后面的应用服务，也体验了实验探究的过程，强化利用实验得出结论的能力。电磁铁与永磁体相比具有磁性可控、磁极可控的优点，电磁继电器利用了电磁铁磁性的有无可以利用电流的有无来控制这一特点。通过对电磁继电器工作原理的了解，掌握利用低压控制高压、弱电流控制强电流的方法。虽然电磁继电器在很多用电器中有广泛应用,但学生独立接触电磁继电器的机会较小，很难单独来研究它的工作过程，所以利用挂图、模型等了解电磁继电器的工作原理及其应用是本节教学的难点。

重点：实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。

难点：电磁继电器的工作原理及其应用。

三、教学策略

电磁铁的学习可以从通电螺线管开始,因为电能生磁，但通电螺线管的磁性很弱，在实际中应用较少，通过实验使学生认识到在螺线管中插入铁芯的方法可以增强磁性，从而提出研究电磁铁的意义。对比电磁铁与磁铁的优缺点，得出电磁铁的磁性可以利用电流来控制，不仅可以控制磁性的有无，还可以控制磁极、磁性的强弱等,继而提出电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的探究问题。在实验中利用学生的分组实验，绕制电磁铁进行实验,要利用到转化的物理方法、控制变量的思想等,既培养了学生的实验方法，又提高了学生动手能力。通过实验得出电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关;电磁铁的磁极与电流的方向有关。电磁继电器在实际应用中虽非常广泛,但学生直接接触的比较少，比较陌生，可以从图片、视频等入手,使学生对电磁继电器有初步印象，它可以用于控制电路中，相当于一个开关，只是利用低压控制高压、弱电流控制强电流,所以电磁继电器使用中大多要用到两种电源:低压控制电源和高压工作电源。再展示挂图或实物来分析电磁继电器的工作原理，结合实例提出一些实际应用，了解它是如何控制电路的。

四、教学资源准备

校园局域网、多媒体课件整合网络、漆包线、规格相同的铁钉2根、电源、开关、导线、大头针、滑动变阻器等。

（５分钟）谁发现的?

通电螺线管的磁场与条形磁体

相似，它磁极如何来判断?

题。识准备。

引入新课（５分钟)演示:利用磁铁吸引大头针。

提出问题：磁铁能够吸引大头针,

那么还有没有别的物体也能吸

引？

结合上节课内容，通电导线周

围也有磁场，对大头针也会有

力的作用。

提出问题，引

入新课

新课内容（25分钟)电磁铁

实验演示：取一根铁钉，让它接

触大头针，发现不能吸引，将漆

包线绕在上面制成线圈，通电后

发现它能够吸引大头针了。断开

开关,可以看到大头针又掉下来

了。

此现象说明了什么?

把一根导线绕成螺线管,再在螺

线管内插入铁芯，当有电流通过

有磁性。这种磁铁就叫电磁铁。

你能总结出电磁铁磁性的特点

吗?

展示电磁铁在实际中的应用的

图片及视频。

学生观察演示实验。

插入铁钉的通电螺线管具有

磁性,并且有电流通过时有磁

性，没有电流时就失去磁性。

学生结合实验现象总结:

电磁铁有电流通过时有磁性,

没有电流时就失去磁性。

创造课堂情

景,激发学生

的兴趣和求知

欲。

电磁铁的磁性

演示实验,如图组装实验器材，记

录铁块的位置；闭合开关，记录

铁块的位置；从螺线管B端插入

铁芯,记录此时铁块位置。观察现

象,思考说明了什么问题？

提出问题:在实际使用中,我们需

要电磁铁的磁性强弱不同,那么

电磁铁的磁性强弱与哪些因素

有关呢?

学生猜想,并讨论猜想的合理性。

设计实验：

接通电源，弹簧会伸长,说明

通电螺线管周围有磁场，对铁

块有引力。

插入铁芯，弹簧会伸得更长，

引力增强,说明在通电螺线管

中插入铁芯,可以使磁性增

强。

学生进行猜想：电流的大小、

线圈匝数、铁芯的大小等。

学生讨论回答:磁性的强弱不

同，对磁性物质的吸引力的大

通过演示提出

实验研究的问

题。

培养学生设计

实验解决问题

的能力。

(１)要研究电磁铁磁性强弱,首先要确定如何判断其磁性的强弱？

(学生会结合上面实验中现象，利用弹簧伸长的长度来比较磁性的变化)

讨论各种方法的可行性。(２）实验时要注意控制变量。例如要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，如何进行实验?

如何利用实验研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系?(设计电路图）

进行实验：学生分组进行实验,教师巡视指导。

得出结论：根据实验数据总结出影响电磁铁磁性强弱的的因素。小不同，可以把比较磁性强弱

转化成比较吸引大头针的数

量。（也可以利用其他方法）

利用漆包线绕成一个电磁铁，

利用滑动变阻器改变流过它

的电流，比较其磁性的强弱。

学生讨论具体实验方案，如果

用两个电磁铁可以把它们串

联,控制电流相等。不能使用

两个不同匝数的电磁铁分别

接入同一电路,因为它们的电

流不同。

学生进行实验，分析自己的实

验数据,总结结论:

在匝数相同时,通入的电流越

大,电磁铁的磁性越强；电流

一定时,外形相同的螺线管，

匝数越大，电磁铁的磁性越

强。

利用转化法来

比较磁性强

弱。

培养观察思

考、自学能力。

物理方法的应

用：控制变量

法。

培养学生动手

实验、分析实

验得出结论的

能力。

电磁铁的应用

视频展示电磁起重机的工作过程，以及其余使用电磁铁的地方。

讨论:电磁铁和永磁体在使用上有什么优缺点?（磁性的有无、磁性的强弱、磁极、工作的稳定性等方面)

你能说出一些使用电磁铁和永磁体的应用实例吗?学生结合电磁铁的特点，讨论

电磁铁和磁铁的优缺点。

学生讨论,结合生活经验来回

答。

创设情境,结

合实验,培养

学生观察生活

的能力。