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

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20.3 電磁鐵 電磁繼電器 教學(xué)目標(biāo)： （一）知識與技能 1、知道什么是電磁鐵。 2、理解電磁鐵的特性和工作原理。 3、了解電磁繼電器和揚聲器的結(jié)構(gòu)和工作原理； （二）過程與方法 1、通過探究電磁鐵磁性與什么因素有關(guān)的實驗，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的空間想象力。 2、通過對實驗的分析，提高學(xué)生比較、分析、歸納、結(jié)論的能力。 （三）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。 教學(xué)重點： 1. 電磁鐵的概念及影響電磁鐵磁性強弱的因素。 2.了解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 教學(xué)難點： 影響電磁鐵磁性強弱的因素。 電磁繼電器的工作原理。 教學(xué)方法：實驗法、討論法、啟發(fā)式。 教學(xué)用具： 投影儀、微機；螺線管，鐵棒，幾個小磁針，一個線圈匝數(shù)可以改變的電磁鐵，電源，開關(guān)，滑動變阻器，電流表和一小堆大頭針。電磁繼電器 教學(xué)過程： （一）創(chuàng)設(shè)情境，引入新課 提出問題：如果要使通電螺線管的磁性增強，應(yīng)該怎么辦呢？ 猜想：增大電流、螺線管繞密些、中間插一個鐵芯等方法。 實驗：請同學(xué)們觀察下面的實驗：演示實驗：先將小磁針放在螺線管的兩端，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度，再將鐵棒插入螺線管，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度。 現(xiàn)象：插入鐵芯的通電螺線管的磁性明顯增強。 結(jié)論：螺線管中插入鐵芯磁性明顯增強。 （二）新課教學(xué) 1、電磁鐵 （1）概念：我們把插有鐵芯的螺線管叫做電磁鐵。 提出問題：為什么插入鐵棒后，通電螺線管的磁性會增強呢？ （2）原理：鐵芯插入通電螺線管，鐵心被磁化，也要產(chǎn)生磁場，于是通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場，又有磁鐵產(chǎn)生的磁場，因而磁場大大增強了。 提出問題：電磁鐵與永磁體相比，有些什么特點呢？它的磁性強弱與哪些因素有關(guān)呢？ 2、怎樣使電磁鐵的磁性強 （1）猜想： ①電磁鐵的磁場強弱可能與電流的大小有關(guān)，因為電流越大，電流產(chǎn)生的磁場可能就越強。 ②電磁鐵的磁場強弱可能與線圈的匝數(shù)有關(guān)，因為一匝線圈要產(chǎn)生一定的磁場，匝數(shù)多，則產(chǎn)生的磁場也會增強。 ③電磁鐵的磁場強弱可能與所插入的鐵芯粗細(xì)有關(guān)，因為越粗，鐵的質(zhì)量越大，磁化的量越大。 ④電磁鐵的磁場強弱可能與所插入的材料有關(guān)，可能插入另一種材料的物質(zhì)，其磁性會有所不同。 總結(jié)：教師經(jīng)過討論匯總后，總結(jié)為電磁鐵的磁場強弱可能與電流的大小、線圈的匝數(shù)有關(guān)，下面對這兩個問題進(jìn)行實驗設(shè)計。 （2）設(shè)計實驗 ①想研究電磁鐵磁場的強弱與電流的大小有關(guān)，該如何控制匝數(shù)呢？同理要研究磁場與匝數(shù)的關(guān)系，該如何控制電流呢？ （在研究匝數(shù)時控制電流不變，在研究電流時，控制匝數(shù)的不變） ②如何改變線圈的匝數(shù)？如何改變電流的大?。? （取匝數(shù)不同的螺線管以改變匝數(shù)的不同；通過滑動變阻器改變電流的大?。廴绾闻袛嚯姶盆F磁性的強弱？ （通過采用不同匝數(shù)的電磁鐵以改變其匝數(shù)，通過在電路中串聯(lián)滑動變阻器以改變電流的大小，通過讓電磁鐵吸起大頭針的個數(shù)來判斷其磁場的強弱。） （3）進(jìn)行實驗 ①組成電路：將電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯(lián)電路。 ②將開關(guān)合上或打開，觀察通電、斷電時，電磁鐵對大頭針的吸引情況，判斷電磁鐵磁性的有無。 ③將開關(guān)合上，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流增大和減?。ㄓ^察電流表指針的示數(shù)），從電磁鐵吸引大頭針的情況對比電磁鐵磁性強弱的變化。 ④將開關(guān)合上，使電路中的電流不變（電流表的示數(shù)不變）改變電磁鐵的接線，增加通電線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵磁性強弱的變化。 （4）分析與論證 ①電磁鐵通電時產(chǎn)生磁場，斷電時沒有磁場。 ②通過電磁鐵的電流越大，它的磁場越強。 ③在電流一定時，外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁場越強。 3、電磁鐵的優(yōu)勢 （1）電磁鐵磁性的有無可以通過電流的有無來控制。 （2）電磁鐵磁性的強弱可以通過電流的大小來控制。 4、電磁鐵的應(yīng)用 電磁起重機、電磁閥、電鈴等。 5、電磁繼電器 教師出示電磁繼電器實物，提出問題： ①電磁繼電器由哪幾部分構(gòu)成？ ②它是如何工作的？ 學(xué)生活動：結(jié)合實物，閱讀教材教材相關(guān)內(nèi)容，回答問題。 師生共同總結(jié)： ①電磁繼電器是由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點（靜觸點、動觸點）組成。 ②當(dāng)有較小的電流通過D、E流入線圈時，電磁鐵把銜鐵吸下，使B、C兩個接線柱所連的電路接通，較大的電流就可以通過B、C帶動機器工作。 應(yīng)用： （1）電磁鐵兩端可以接低電壓、弱電流，工作電路部分可以接高電壓、強電流的設(shè)備，所以它可以由低電壓、弱電流電路來間接地控制高電壓、強電流電路的電路。從而實現(xiàn)安全用電。 （2）如果工作場所溫度高或環(huán)境不好，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。 （3）在一些自動控制電路中會起到定時、控溫的作用。 6.銘牌： （1）閱讀電磁繼電器的說明書。明確“線圈額定電壓、額定工作電流、工作電路電壓”的含義是什么？ （2）觀察電磁繼電器，并嘗試撥動觸點，看其與誰是接觸的，與誰是斷開的。 （3）使用電磁繼電器 7.學(xué)生活動： （1）“線圈額定電壓是直流6V”表示控制電路正常工作時，B、C兩端接直流6V的電壓；“被控制電壓220V，電流1A”表示線圈工作電路電壓220 V，電路中電流是1A。 （2）看清各觸點的位置后，討論哪兩個接線柱是接控制電路的，哪些接線柱是控制工作電路的。 （3）連接電路，控制電路與工作電路分開，工作電路中連接一個小燈泡，看是否能通過電磁繼電器控制小燈泡的亮滅。 （三）課堂小結(jié) 了解到影響電磁鐵磁性大小的因素，知道插有鐵芯的螺線管就是電磁鐵，它的磁場強弱與電流大小、線圈匝數(shù)有關(guān)，電流越大，線圈匝數(shù)越多，則電磁鐵的磁場就越強。所以電磁鐵比永久性磁鐵有無比可擬的優(yōu)勢，一是它的磁性有無可以由通電的有無來控制，它的磁性強弱可以由電流的大小來控制，這大大地方便了人們對不同磁性的需求。 電磁鐵的兩個重要應(yīng)用：一是電磁繼電器，一是揚聲器，它們都是由電磁鐵組成的，電磁鐵在其中擔(dān)負(fù)著重要的角色。 電磁繼電器的核心部件是電磁鐵，它的電流通斷引起其磁性的有無，而磁性的有無又直接對銜鐵的吸引產(chǎn)生作用，使之能對另外的一個電路起到控制作用。