第3节电磁铁电磁继电器教学实录与评析

地区： 江西省 - 萍乡市 - 芦溪县

学校：南坑镇中学

第3节　电磁铁　电磁继电… 初中物理       人教2011课标版

一、知识与技能：

1.知道电磁铁的构成，能说出影响电磁铁磁性强弱的因素。

2.知道电磁铁的优点及其应用。

3.知道电磁继电器的构造与工作原理。

二、过程与方法

1.观察电磁铁，能说出电磁铁的构造。

2.在研究电磁铁的磁性与哪些因素有关的过程中，比较电磁铁与普通永磁体的异同。

3.连接电磁继电器电路，探究并了解电磁继电器的作用。

三、情感、态度与价值观：

1.增强对科学技术的好奇感，在解决问题的过程中体验成功的喜悦。

2.初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响，激发学生为科学服务的意识和理想。

通过上节课的学习,学生已经知道电流的周围存在磁场,并且知道通电螺线管具有和条形磁体相似的磁场,这为本节课的学习奠定了一定的基础,但电螺线管的磁性很弱，本节课可以通过实验在通电螺线管内加入铁芯的方法得到磁性更强的磁体--电磁铁。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。学生亲自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。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。

重点：影响电磁铁磁性强弱的因素，电磁继电器的构造及工作原理。

  难点：电磁继电器的工作原理，电磁继电器电路的连接方法。

一、知识与技能

1．了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁；

2．知道电磁铁的特性；

3．认识影响电磁铁磁性强弱的因素。

二、过程与方法

1．经历探究电磁铁的过程，体会控制变量的方法；

2．体会评估和交流在科学探究中的重要作用。

三、情感态度与价值观

通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥秘。

电磁铁的特性和影响电磁铁磁性强弱的因素

探究影响电磁铁磁性的因素。

首先出示电铃，并连接电路，使其发声，再出示电话模型。

(它们当中都有一个重要的部件------电磁铁。今天我们这堂课就一起来探究电磁铁的相关知识。)

1、电磁铁

出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？

（学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。）

进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？

请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。

提问：小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么 入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。）

进一步提问：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？

学生讨论得出：铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。

教师指出：从上面的实验中可以看出，铁心插入螺线管，通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。

1.动手做一做：如何制作一个电磁铁？取一根细导线和一个大铁钉，将导线教材P129页图20.3－2那样紧密排绕在铁钉上。（相邻小组的实验器材中导线的长度、铁钉的大小、长度、电池节数有一件不同）给导线通电 ，看它是否能吸引大头针。

通过小组比较吸引大头钉的数量的多少，说明自制的电磁铁的磁性的强弱不同，

1．提出问题：电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？

2．进行猜想：电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。（根据每小组器材的差异，及电磁铁的构造）

(教学说明：学生除提出以上两点外，还可能提出与电磁铁的电压、电阻、所插入的铁芯的粗细、所插入的材料等有关，教师可引导学生一块分析，排除电压、电阻，对铁芯的粗细和材料等可让学生课后自行探究。)

3．设计实验：

提出问题：(用课件展示)

①如何研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系？研究磁性与线圈匝数的关系又该怎么办呢？

②如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？

③如何判断电磁铁磁性的强弱？

教师活动：

①组织学生进行讨论，制定计划；

②教师到各个小组当中，以小组成员的身份参加讨论；

③适时地引导、点拨，使学生不偏离学习的轨道。

学生活动：

①在问题的指引下积极思考、讨论；

②设计出电路图，研究电流大小影响如图甲，研究线圈的匝数影响如图乙；

[

甲                    乙

③设计出实验表格。

总结：采用控制变量的方法，研究] 电流大小对磁性影响时，要保持线圈匝数不变；研究线圈匝数对磁性影响时，要保持电流大小不变。

4．进行实验：

①按图甲连接电路，将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。

②调节滑动变阻器，使电流增大和减小(观察电流表指针的示数)，从电磁铁吸引大头针的多少，观察电磁铁磁性强弱的变化。

③按图乙连接电路，观察电磁铁磁性强弱的变化。

将结果记录在设计的表格中。

5．分析论证

磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；通过电磁铁的电流越大，磁铁的磁性越强；电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。

三、电磁铁的应用

提出问题：你知道的电磁铁的应用实例有哪些？

学生可能的回答：电磁起重机、电动机、发电机……

教师补充：电磁继电器(开关)、扬声器、电铃、电话、磁悬浮列车等。

[课堂总结]

电磁铁同永久磁铁相比，具有的优点：电磁铁磁性的有无可由电流的有无来控制，它的磁性强弱可由电流大小、线圈匝数来控制，电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁性就越强

1.电磁铁是一个带有          的                    

2.电磁铁的磁性的强弱跟                 _                                       和   ———————   、                         有关

3.电磁铁工作的原理:

4、当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的    越大，电磁铁的磁性越强;当通过电磁铁线圈的电流一定时，电磁铁的     越多，电磁铁的磁性越强；

学生总结这节课学到了什么

课后上网浏览，了解电磁铁的种类以及工作环境，写一篇调查报告“电磁铁在生活中的应用”。

第3节　电磁铁　电磁继电器

第3节　电磁铁　电磁继电器

一、知识与技能

1．了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁；

2．知道电磁铁的特性；

3．认识影响电磁铁磁性强弱的因素。

二、过程与方法

1．经历探究电磁铁的过程，体会控制变量的方法；

2．体会评估和交流在科学探究中的重要作用。

三、情感态度与价值观

通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥秘。

电磁铁的特性和影响电磁铁磁性强弱的因素

探究影响电磁铁磁性的因素。

首先出示电铃，并连接电路，使其发声，再出示电话模型。

(它们当中都有一个重要的部件------电磁铁。今天我们这堂课就一起来探究电磁铁的相关知识。)

1、电磁铁

出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？

（学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。）

进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？

请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。

提问：小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么 入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。）

进一步提问：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？

学生讨论得出：铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。

教师指出：从上面的实验中可以看出，铁心插入螺线管，通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。

1.动手做一做：如何制作一个电磁铁？取一根细导线和一个大铁钉，将导线教材P129页图20.3－2那样紧密排绕在铁钉上。（相邻小组的实验器材中导线的长度、铁钉的大小、长度、电池节数有一件不同）给导线通电 ，看它是否能吸引大头针。

通过小组比较吸引大头钉的数量的多少，说明自制的电磁铁的磁性的强弱不同，

1．提出问题：电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？

2．进行猜想：电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。（根据每小组器材的差异，及电磁铁的构造）

(教学说明：学生除提出以上两点外，还可能提出与电磁铁的电压、电阻、所插入的铁芯的粗细、所插入的材料等有关，教师可引导学生一块分析，排除电压、电阻，对铁芯的粗细和材料等可让学生课后自行探究。)

3．设计实验：

提出问题：(用课件展示)

①如何研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系？研究磁性与线圈匝数的关系又该怎么办呢？

②如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？

③如何判断电磁铁磁性的强弱？

教师活动：

①组织学生进行讨论，制定计划；

②教师到各个小组当中，以小组成员的身份参加讨论；

③适时地引导、点拨，使学生不偏离学习的轨道。

学生活动：

①在问题的指引下积极思考、讨论；

②设计出电路图，研究电流大小影响如图甲，研究线圈的匝数影响如图乙；

[

甲                    乙

③设计出实验表格。

总结：采用控制变量的方法，研究] 电流大小对磁性影响时，要保持线圈匝数不变；研究线圈匝数对磁性影响时，要保持电流大小不变。

4．进行实验：

①按图甲连接电路，将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。

②调节滑动变阻器，使电流增大和减小(观察电流表指针的示数)，从电磁铁吸引大头针的多少，观察电磁铁磁性强弱的变化。

③按图乙连接电路，观察电磁铁磁性强弱的变化。

将结果记录在设计的表格中。

5．分析论证

磁铁通电时有磁性，断电时无磁性；通过电磁铁的电流越大，磁铁的磁性越强；电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。

三、电磁铁的应用

提出问题：你知道的电磁铁的应用实例有哪些？

学生可能的回答：电磁起重机、电动机、发电机……

教师补充：电磁继电器(开关)、扬声器、电铃、电话、磁悬浮列车等。

[课堂总结]

电磁铁同永久磁铁相比，具有的优点：电磁铁磁性的有无可由电流的有无来控制，它的磁性强弱可由电流大小、线圈匝数来控制，电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁性就越强

1.电磁铁是一个带有          的                    

2.电磁铁的磁性的强弱跟                 _                                       和   ———————   、                         有关

3.电磁铁工作的原理:

4、当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的    越大，电磁铁的磁性越强;当通过电磁铁线圈的电流一定时，电磁铁的     越多，电磁铁的磁性越强；

学生总结这节课学到了什么

课后上网浏览，了解电磁铁的种类以及工作环境，写一篇调查报告“电磁铁在生活中的应用”。

• 优点:

  导入部分能激发学生的求知欲，注重培养学生的动手和小组协作能力，知识的生成有探究过程。让学生在经历、体验中学习，过程的价值大于结果。

• 缺点:

  教学活动的层次连接还可以更紧密，如在自制电磁铁的活动中，就可以通过不同组展示出的成果，评价分析出电磁铁磁性强弱可能与什么因素有关？为后面探究电磁铁的磁性强弱预热。