北师大版九年级全一册物理14.4电磁铁及应用 教学设计

课程基本信息 课题 电磁铁及应用 教科书 书名：物理 九年级（全一册） 出版社：北京师范大学出版社 出版日期：2014 年 7 月 教学目标 教学目标： 1.知识与技能 （1）知道电磁铁的结构、工作原理和特点。 （2）知道影响电磁铁磁性强弱的因素。 （3）知道电磁铁的基本应用。 2.过程与方法 （1）经历“观察生活——提出猜想——实验探究”的过程，关注“从生活走向物理，” 感受科学研究过程中控制变量法、分析法、归纳法等思想方法的运用。 （2）经历“解释应用”的过程，“从物理走向社会”感受物理与生活和生产的紧密联 系。 3.情感态度与价值观 在实验探究和观察分析中，初步养成严谨的科学态度，感悟科学技术的发展对人类生 存发展的重要作用。 教学重点：探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。 教学难点：设计探究实验、电磁继电器的工作原理。 教学过程 时间 教 学 环 节 主要师生活动 3 引 入 新 课 【演示实验】：模拟电磁起重机搬运废铁。 【设问】：纸盒中可能有什么装置？ 【猜想与假设】：可能是通电螺线管或电磁铁。 【揭秘】:打开纸盒，发现这个装置是在通电螺线管中插入铁芯。 【设问】：这个装置是如何实现有磁性和无磁性的呢？ 分析：铁芯放在通电螺线管中被通电螺线管产生的磁场给磁化了，磁化后的 铁芯磁性较强所以就能吸引曲别针了。给它通断电可以控制磁性的有无。 18 新 授 一、电磁铁 1.在通电螺线管中插入铁芯就构成了电磁铁。 2.电磁铁在有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。 二、影响电磁铁磁性强弱的因素 【设问】：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？ 【演示实验】：电磁铁与哪些因素有关 【设问】：实验中如何判断电磁铁的磁性强弱？ 学生回答：电磁铁的磁性强弱转化成电磁铁吸引螺母的数量。 【猜想与假设】：电磁铁的磁性强弱与电流和线圈匝数有关。 采用控制变量的方法，分成两个探究题目： 1.探究电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。 2.探究通过电磁铁的电流大小一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关 系。 【探究】：1.探究电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与电流大小 的关系。 【设问】：谁是因变量、自变量、控制变量。 学生回答：因变量：电磁铁的磁性强弱；自变量：电流；控制变量：线圈匝 数。 【实验器材】：电磁铁、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线、铁制螺 母 【设计实验方案】 控制电磁铁接入的接线柱不变，通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变通过 电磁铁的电流大小，用电磁铁吸引螺母，通过吸引的螺母数量来判断电磁铁 的磁性强弱。 【实验表格】 电流 I/A 电磁铁吸引螺母数量 N/个 【进行实验、收集证据】 电流 I/A 0.2 0.3 0.4 电磁铁吸引螺母数量 N/个 21 30 55 【分析与论证】 结论：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越 强。 【探究】：2.探究通过电磁铁的电流一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈匝数 的关系。 【设问】：谁是因变量、自变量、控制变量。 学生回答：因变量：电磁铁的磁性强弱；自变量：线圈匝数；控制变量：电 流。 【实验器材】：电磁铁、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线、铁制螺 母 【设计实验方案】 每次实验改变电磁铁接入的线圈匝数，通过调节滑动变阻器滑片的位置使通 过电磁铁的电流不变，用电磁铁吸引螺母，通过吸引的螺母数量来判断电磁 铁的磁性强弱。 【实验表格】 线圈匝数 n/匝 电磁铁吸引螺母数量 N/个 【进行实验、收集证据】 线圈匝数 n/匝 700 1400 2100 电磁铁吸引螺母数量 N/个 21 45 58 【分析与论证】 结论：通过电磁铁的电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越 强。 三、电磁铁的应用 【设问】：电磁铁有哪些优点？ 学生回答：1.电磁铁磁性的有无，可以用通、断电来控制。 2.电磁铁磁性的强弱，可以用电流大小来控制。 3.电磁铁磁极的极性，可以用电流方向来控制。 【应用】1.电磁起重机 2.电磁选矿机 3.电磁继电器 【演示实验】：模拟防汛报警器 原理：当水位到达红色警戒水位时，浮子上的触点与铜片接触，使电磁铁形 成通路，有电流通过电磁铁会产生磁性，电磁铁有磁性就会吸引衔铁，衔铁 向下运动，动触点与电灯的静触点断开，与电铃的静触点接通，电铃就会工 作发出报警的铃声。 4.电铃 【设问】：电铃是怎样发出连续的声响？ 分析：衔铁下端有一小槌，衔铁与螺钉的尖端紧靠着，开关闭合后，电 磁铁就有了磁性，把弹簧片上的衔铁吸过来，弹簧片下端的小槌在铃上打一 下，发出一声。此时衔铁与螺钉分开，使得电路断路，电磁铁失去磁性，不 再吸引衔铁，在弹簧片的作用下，衔铁再次与螺钉接触，电路再次接通，电 磁铁恢复磁性，吸引衔铁，小槌打击铃，再次发出声音。如此往复，电铃便 发出了连续的声响。 3 课 堂 练 习 1.小亮想自制电磁铁，在通电螺线管中插入以下哪种材料的内芯？ A.铝芯 B.钢芯 C.软铁芯 2.小亮制作了两个线圈匝数不同的电磁铁，用它研究电磁铁的磁性强弱与线 圈匝数有关的实验。将两个电磁铁、开关、电源连成 电路。（选填“串 联”或“并联”） 3.如图所示，闭合开关后，用电磁铁吸引铁制螺母，发现两个电磁铁都吸起 一个螺母。小亮认为这两个电磁铁的磁性强弱不同。 怎样能证明这两个电磁铁的磁性强弱不同呢？ 1 课 堂 小 结 一、电磁铁 二、影响电磁铁磁性强弱的因素 三、电磁铁的应用