第3節(jié)電磁鐵 電磁繼電器課題第3節(jié)電磁鐵 電磁繼電器教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1能描述電磁鐵，說明電磁鐵的工作原理。2通過實(shí)驗(yàn)探究知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)的關(guān)系。3能說明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用?！具^程與方法】通過閱讀說明書和觀察電磁繼電器，知道如何使用電磁繼電器，會(huì)說明電磁繼電器在實(shí)際電路中的工作過程?！厩楦袘B(tài)度和價(jià)值觀】通過認(rèn)識(shí)電磁鐵的實(shí)際應(yīng)用，加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。教學(xué)難點(diǎn)電磁繼電器的工作原理及其應(yīng)用。器材電磁繼電器模型、電鈴、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、磁針等。教學(xué)過程教 學(xué) 內(nèi) 容 與 師 生 活 動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、新課引入1、學(xué)生回憶上節(jié)課內(nèi)容，回答問題：（1）電與磁之間是由聯(lián)系的，它是由誰發(fā)現(xiàn)的？丹麥物理學(xué)家奧斯特（2） 通電螺線管的磁場與條形磁體相似，它磁極如何來判斷？用安培定則2、演示：利用磁鐵吸引大頭針。提出問題：磁鐵能夠吸引大頭針，那么還有沒有別的物體也能吸引？結(jié)合上節(jié)課內(nèi)容，通電導(dǎo)線周圍也有磁場，對大頭針也會(huì)有力的作用。二、進(jìn)行新課（一）探究一：電磁鐵1、實(shí)驗(yàn)演示：取一根鐵釘，讓它接觸大頭針，發(fā)現(xiàn)不能吸引，將漆包線繞在上面制成線圈，通電后發(fā)現(xiàn)它能夠吸引大頭針了。斷開開關(guān)，可以看到大頭針又掉下來了。（1）學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)。而后提問：此現(xiàn)象說明了什么？學(xué)生回答：插入鐵釘?shù)耐娐菥€管具有磁性，并且有電流通過時(shí)有磁性，沒有電流時(shí)就失去磁性。（2）歸納電磁鐵概念：把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過有磁性。這種磁鐵就叫電磁鐵。（3）你能總結(jié)出電磁鐵磁性的特點(diǎn)嗎？學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)：電磁鐵有電流通過時(shí)有磁性，沒有電流時(shí)就失去磁性。展示電磁鐵在實(shí)際中的應(yīng)用的圖片及視頻。2、探究二：影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的因素提出問題：在實(shí)際使用中，我們需要電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同，那么電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？學(xué)生猜想，并討論猜想的合理性。電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與電流的大小、線圈匝數(shù)、鐵芯的大小等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（1）要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱，首先要確定如何判斷其磁性的強(qiáng)弱？學(xué)生討論回答：磁性的強(qiáng)弱不同，對磁性物質(zhì)的吸引力的大小不同，可以把比較磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化成比較吸引大頭針的數(shù)量。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意控制變量。例如要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？學(xué)生回答：利用滑動(dòng)變阻器改變流過它的電流，比較其磁性的強(qiáng)弱。如何利用實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系？（設(shè)計(jì)電路圖）學(xué)生討論具體實(shí)驗(yàn)方案，如果用兩個(gè)電磁鐵可以把它們串聯(lián)，控制電流相等。不能使用兩個(gè)不同匝數(shù)的電磁鐵分別接入同一電路，因?yàn)樗鼈兊碾娏鞑煌＿M(jìn)行實(shí)驗(yàn)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。得出結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。在匝數(shù)相同時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，匝數(shù)越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。3、探究三：電磁鐵的應(yīng)用視頻展示電磁起重機(jī)的工作過程，以及其余使用電磁鐵的地方。討論：電磁鐵和永磁體相比在使用上有什么優(yōu)點(diǎn)？學(xué)生結(jié)合電磁鐵的特點(diǎn)，討論電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)。磁性的有無可能通過通斷電流來控制、磁性的強(qiáng)弱可能通過改變電流大小來控制、磁極的方向可以通過改變電流方向來控制。4、探究4：電磁繼電器播放視頻：巨型機(jī)器工作。在生活中我們經(jīng)常看到一些大型機(jī)器在工作，如大型吊車，它們的工作電流非常大，直接來控制或操作是很危險(xiǎn)的，那怎么才能控制這些強(qiáng)大的電流？學(xué)生思考：在安全用電中提到不要靠近高壓帶電體，所以距離高壓電要遠(yuǎn)一些。如何遠(yuǎn)距離控制呢？電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。展示電磁繼電器實(shí)物，同時(shí)利用投影介紹電磁繼電器的構(gòu)造。播放電磁繼電器的工作原理視頻。讓學(xué)生閱讀課本，結(jié)合電磁繼電器的構(gòu)造，說說此電路中電磁繼電器的作用。播放電磁繼電器應(yīng)用的視頻，讓學(xué)生討論使用電磁繼電器的優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生討論回答： 可以利用低電壓、弱電流電流的通斷，來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流的通斷；可以實(shí)行遠(yuǎn)距離控制；低壓控制電路可以使用溫控、光控等傳感器，實(shí)行自動(dòng)控制。為本節(jié)課作知識(shí)準(zhǔn)備。提出問題，引入新課提出問題，通過學(xué)生討論，創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。學(xué)生總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論的能力。培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)問題進(jìn)行猜想的能力。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的能力。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的探究方法的能力結(jié)合視頻，培養(yǎng)學(xué)生物理與生活的聯(lián)系培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。通過分析總結(jié)，提升學(xué)生的概括能力。課堂小結(jié)回顧本節(jié)內(nèi)容：1請描述一下電磁鐵的結(jié)構(gòu)，說一下電磁鐵的工作原理。2解釋一下電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的影響因素。3請簡述電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，以及電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。板書設(shè)計(jì)20.3電磁鐵 電磁繼電器1、 電磁鐵結(jié)構(gòu)：插入鐵芯的螺線管。影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：電流大小、匝數(shù)多少。優(yōu)點(diǎn)：磁性有無、磁性大小、磁極方向都可以控制。2、 電磁繼電器實(shí)質(zhì)：用電磁鐵控制的開關(guān)。優(yōu)點(diǎn)：可以利用低電壓、弱電流電流，來間接地控制高電壓、強(qiáng)電流。課堂訓(xùn)練1. 電磁繼電器就是利用 電磁鐵 來控制電路通斷的開關(guān)，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。 2. （雙選）如圖所示，A是懸掛在彈簧測力計(jì)下的條形磁鐵，B是螺線管。閉合開關(guān)S，待彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，將變阻器R的滑片緩慢向右滑動(dòng)，在此過程中下列說法正確的是（ AC ）AV表示數(shù)變小，A表示數(shù)變大BV表示數(shù)變大，A表示數(shù)變小C彈簧測力計(jì)示數(shù)變小D彈簧測力計(jì)示數(shù)變大 3.一種自動(dòng)水位顯示器的原理圖如圖所示，對于該自動(dòng)水位顯示器說法正確的是（B ）A. 水位上升到B時(shí)，電磁鐵斷電，綠燈亮報(bào)警B. 水位上升到B時(shí)，電磁鐵通電，紅燈亮報(bào)警C. 水位下降到A時(shí)，電磁鐵斷電，紅燈亮報(bào)警D. 水位下降到A時(shí)，電磁鐵通電，綠燈亮報(bào)警4如圖是電子警察抓拍系統(tǒng)原理圖，光控開關(guān)是一個(gè)接受到紅外線阻值幾乎為零，沒有接受到紅外線阻值無限大的光敏電阻，若行人違規(guī)闖紅燈，就會(huì)接通攝像系統(tǒng)電源，“電子警察”就會(huì)自動(dòng)抓拍人臉。下列說法正確的是（C）A只要光控開關(guān)接收到紅外線，攝像系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)拍攝B若將光控開關(guān)和壓力開關(guān)并聯(lián)，也能起到相同的作用C只有光控開關(guān)和壓力開關(guān)都閉合時(shí)，攝像系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)拍攝D行人只要經(jīng)過埋有壓力開關(guān)的路口，電磁鐵磁性就會(huì)增強(qiáng)5小麗利用光敏電阻受到光照時(shí)電阻變小的特性，設(shè)計(jì)了個(gè)如圖所示的自動(dòng)控制電路，要求光暗時(shí)燈亮，光亮?xí)r燈滅。在實(shí)際調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈始終亮著，而光敏電阻和其他電路元件都正常。下列調(diào)節(jié)能使控制電路達(dá)到要求的是（D）A減少螺線管線圈的匝數(shù)B抽出螺線管中的鐵芯C減小控制電路電源電壓D滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)6.（2021廣元）如圖所示，在電磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵，開關(guān)閉合后，當(dāng)滑片P從a端向b端滑動(dòng)過程中，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（C）A電流表示數(shù)變大，彈簧長度變長B電流表示數(shù)變大，彈簧長度變短C電流表示數(shù)變小，彈簧長度變短D電流表示數(shù)變小，彈簧長度變長作業(yè)布置完成本節(jié)課的對應(yīng)練習(xí)。課本P132第1、2、4題