九年級物理全冊 20.3 電磁鐵電磁繼電器教案 （新版）新人教版.doc

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第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器 1 教學(xué)目標(biāo) 1.1 知識與技能： 了解什么是電磁鐵。 知道電磁鐵、電磁繼電器的基本性質(zhì)和工作原理。 1.2過程與方法： 通過探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，了解控制變量法，學(xué)會選優(yōu)法。 經(jīng)歷探究電磁鐵的過程，能表達(dá)自己的觀點(diǎn)，具有評估和聽取反饋意見的意識。 1.3 情感態(tài)度與價值觀 ： 通過認(rèn)識電與磁之間的相互聯(lián)系，使學(xué)生樂于探索自然界的奧妙，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求是態(tài)度，初步領(lǐng)會探索物理規(guī)律的方法。 2 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)/易考點(diǎn) 2.1 教學(xué)重點(diǎn) 科學(xué)探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。 2.2 教學(xué)難點(diǎn) 設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素 3 專家建議 通過實(shí)驗(yàn)，充分了解電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的影響因素。利用安培定則判斷電磁鐵的極性。會利用小磁針的指向知道磁場的方向，從而來判斷電磁鐵的極性。 利用小磁針，感受磁場的分布。 電磁繼電器的工作原理，要能夠大概描述，工作電路和控制電路的工作原理要能夠描述。明白電磁繼電器的各個部件（彈簧、銜鐵等）的作用。 4 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)探究——?dú)w納總結(jié)——補(bǔ)充講解——練習(xí)提高 科學(xué)探究法，討論交流法，控制變量法、轉(zhuǎn)換法。 5 教學(xué)用具 多媒體，小磁鐵，電流表，導(dǎo)線，小磁針，電源、鐵芯 6 教學(xué)過程 6.1 引入新課 【師】之前的課堂我們接觸到了神奇的磁，也知道了奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場，從而將電和磁關(guān)聯(lián)了起來，在生活中也有非常多的應(yīng)用，在學(xué)習(xí)了電的知識后，我們都知道，人直接操作高壓電路的開關(guān)是很危險的，如果能夠在低壓下操作高壓電路，就能避免高壓的危險。那么今天我們來學(xué)習(xí)的就是電和磁之間的小故事——電磁鐵，以及學(xué)習(xí)利用電磁鐵制成的電磁繼電器，電話、電鈴等電磁繼電器的應(yīng)用等知識。 6.2 新知介紹 1、電磁鐵 【師】那么我們?nèi)绻褜?dǎo)線繞在一枚大鐵釘上，鐵釘又會出現(xiàn)什么變化呢？ 【生】會更加有磁性。 【師】那么如果將導(dǎo)線繞更多圈在鐵釘上，會發(fā)現(xiàn)鐵釘能吸引的小鐵屑更多嗎？ 【生】通過做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)的確吸引了更多鐵屑。 結(jié)論:鐵釘上繞導(dǎo)線越多，鐵釘所具有的磁性越強(qiáng)。 【師】通過已知磁極的磁鐵，能不能判斷出電磁鐵的磁極呢？ 通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將已知磁極的磁鐵靠近電磁鐵，觀察吸引和排斥的情況，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，得到電磁鐵的磁極情況。 【師】那么同學(xué)們，想不想知道，如何快速得通過我們自己的手，就能知道神秘的電磁鐵的磁極呢？下面我們通過一個實(shí)驗(yàn)來探究電磁鐵的磁性大小以及磁極和電流的關(guān)系。 【實(shí)驗(yàn)一】保持電流大小、鐵芯大小不變，探究電磁鐵的磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系 【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】取相同大小的鐵釘，在同一電源下，繞在鐵芯上的線圈數(shù)不同。實(shí)驗(yàn)過程中保持滑動變阻器不發(fā)生變化。 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹吭陔娏鞔笮?，鐵芯大小一定的情況下，根據(jù)兩根鐵芯吸引鐵屑的數(shù)量判斷磁性強(qiáng)弱，從而得出電磁鐵的磁性與線圈匝數(shù)的定性關(guān)系。 【實(shí)驗(yàn)二】保持線圈匝數(shù)、電流大小不變，研究電磁鐵的磁性與鐵芯大小的關(guān)系 【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】取三根相同鐵芯，其中一根單獨(dú)繞線圈，另兩根并聯(lián)繞線圈，接在同一電源下。同樣控制滑動變阻器不變，這樣可以控制電流不變，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)分別是一根鐵芯繞線電磁鐵和兩根鐵芯組成的電磁鐵。 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹扛鶕?jù)鐵芯吸引鐵屑的數(shù)量判斷磁性強(qiáng)弱，變量是鐵芯數(shù)量，從而得出鐵芯大小和磁性強(qiáng)弱關(guān)系。 【實(shí)驗(yàn)三】保持線圈匝數(shù)、鐵芯大小不變，研究電磁鐵的磁性與電流大小的關(guān)系 【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】取鐵芯，繞線圈，觀察吸引鐵屑情況，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電路中的電流大小，觀察鐵屑吸引情況，判斷磁性大小變化。 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹靠刂畦F芯和繞線圈的變量，改變電路中電流大小，從而來探究電磁鐵中電流強(qiáng)弱和其磁性大小的定性關(guān)系。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】電磁鐵線圈的匝數(shù)越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強(qiáng)，線圈的磁場就越強(qiáng)；線圈中間插入鐵芯后，磁場會大大增強(qiáng)。 概念:電磁鐵是一個帶有鐵芯(必須是軟磁性材料)的螺線管. 電磁鐵優(yōu)點(diǎn):電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制;電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,可由電流大小和線圈匝數(shù)來決定: 匝數(shù)一定時,電流越大磁性越強(qiáng)。 電流一定時,匝數(shù)越多磁性越強(qiáng)。 電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制。 電磁鐵磁性判斷：右手定則： 將右手平伸，四個拇指與電流方向一致，握住鐵芯，大拇指方向即為磁鐵的北極——N極。 2、電磁繼電器 (1)構(gòu)造:如圖所示,主要部分是電磁鐵、銜鐵、觸點(diǎn)開關(guān)和彈簧. 電磁繼電器實(shí)質(zhì)是由電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。 【師】注意觀察圖中電磁繼電器構(gòu)造，回答下列問題： ①電磁繼電器中的電磁鐵在什么位置？電磁鐵起什么作用？ ②圖中的銜鐵，它起什么作用？ ③圖中的彈簧，它起什么作用？ 【生】銜鐵可以接通控制電路，也可以接通工作電路，而接通哪個電路是由電磁鐵和彈簧共同作用控制。 【師】總結(jié)電磁繼電器的結(jié)構(gòu)： 控制電路的組成——電磁鐵、低壓電源、開關(guān)。 工作電路的組成——高壓電源、電動機(jī)、電磁繼電器的觸點(diǎn)部分。 (2)（電鈴）工作原理 電磁繼電器的工作原理：電磁鐵通電時，把銜鐵吸下來，使動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸，工作電路閉合。電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。 電磁繼電器實(shí)質(zhì)就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關(guān)。 (3)主要應(yīng)用: 用弱電流控制強(qiáng)電流 用低壓電路的通斷間接地控制高壓電路的通斷.可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制,與其他元件配合實(shí)現(xiàn)自動控制. 電磁繼電器磁性總結(jié)：在匝數(shù)相同時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時，外形相同的螺線管，匝數(shù)越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。 6.3 復(fù)習(xí)總結(jié)和作業(yè)布置 課堂知識點(diǎn)總結(jié)： 1、電磁鐵:電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制;電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,可 由電流大小和線圈匝數(shù)來決定: 匝數(shù)一定時,電流越大磁性越強(qiáng). 電流一定時,匝數(shù)越多磁性越強(qiáng). 電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制. 電磁鐵磁性判斷：右手定則： 將右手平伸，四個拇指與電流方向一致，握住鐵芯，大拇指方向即為磁鐵的北極——N極。 2、電磁繼電器磁性總結(jié)：在匝數(shù)相同時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時，外形相同的螺線管，匝數(shù)越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。 工作原理：電磁鐵通電時,把銜鐵吸下來,將工作電路的觸點(diǎn)接通,工作電路閉合,電磁鐵斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。 [1] 課堂練習(xí) 1、如圖所示,根據(jù)圖中靜止小磁針 N 極的指向,標(biāo)出通電螺線管 N、S 極和電源的正、負(fù)極. 答案：左邊S極，電源左邊正極 2、請在圖中標(biāo)出線圈中的電流方向和馬蹄形電磁鐵的 N、S 極. 答案：下端N極 3、小文設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)研究電磁現(xiàn)象,當(dāng)他閉合開關(guān) S 后,發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn), 這說明 的周圍存在著磁場.接著小文又找來了一個小鐵釘,把導(dǎo)線的一部分繞在上面,制成了一個電磁鐵連在電路中.當(dāng)再次閉合開關(guān) S 后,小磁針靜止時 N 極的指向如圖 乙所示.據(jù)此他判斷出電源的 端是正極(選填“a”或“b”). （磁針周圍導(dǎo)線；a） 答案： 電流(或通電導(dǎo)線) a 4、如圖所示是火警自動報警原理圖.發(fā)生火警時,將會發(fā)生下列變化:(a)溫度升高使雙金屬片彎曲;(b)接通觸點(diǎn)使工作電路中有電流通過;(c) 電磁鐵有磁性(d)銜鐵被吸下;(e)接通觸點(diǎn)使控制電路中有電流通過;(f)電鈴響,發(fā)出報警.這些 變化的正確順序是( D ) A.a、b、c、d、e、f B.a、e、c、d、b、f C.a、b、d、c、e、f D.a、e、d、c、b、f [2] 作業(yè)布置 1、完成配套課后練習(xí)題 7 板書設(shè)計 第二十章電與磁 電磁鐵 電磁繼電器 1、電磁鐵:電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制;電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,可 由電流大小和線圈匝數(shù)來決定: 匝數(shù)一定時,電流越大磁性越強(qiáng). 電流一定時,匝數(shù)越多磁性越強(qiáng). 電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制. 電磁鐵磁性判斷：右手定則： 將右手平伸，四個拇指與電流方向一致，握住鐵芯，大拇指方向即為磁鐵的北極——N極。 2、電磁繼電器磁性總結(jié)：在匝數(shù)相同時，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時，外形相同的螺線管，匝數(shù)越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。 工作原理：電磁鐵通電時,把銜鐵吸下來,將工作電路的觸點(diǎn)接通,工作電路閉合,電磁鐵斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。