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课题

第九章:电与磁   第四节:电磁铁

学习

目标

知识目标:

 

1.知道什么是电磁铁;

 

2.理解电磁铁的特性和工作原理。

过程方法:

 

1.通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验,进一步发展学生的空间想象力;

 

2.通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。

情感目标:

 

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妙,培养学生的学习热情和求是态度,初步领会探索物理规律的方法。

学习

重点

电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素

学习难点

影响电磁铁磁性强弱的因素

教学

方式

实验法、讨论法、启发式。

教具与

媒体

投影仪、微机;螺线管,铁棒,几个小磁针,一个线圈匝数可以改变的电磁铁,电源,开关,滑动变阻器,电流表和一小堆大头针。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

内容与教师活动

学生活动

设计

依据

一、创设情境,引入新课(5min)

 

【提出问题1】如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?

 

【猜想】增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。

 

【实验】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。

 

【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强,引入新课。(板书课题)

 

二、进入新课,科学探究

 

(一)电磁铁(5min)

 

1.【概念】我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。

 

【提出问题2】为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?

 

2.【原理】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。

 

【提出问题3电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?它的磁性强弱与哪些因素有关呢?

 

学生思考

 

回答

 

观察

 

 

 

 

 

 

 

 

师生讨论

 

 

 

 

讨论

 

在上节课的基础上,进一步讨论

 

 

 

 

 

 

 

 

探求其原因

 

 

 

 

 

(二)怎样使电磁铁的磁性强(20min)

【猜想】

 

1.电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关,因为电流越大,电流产生的磁场可能就越强;

 

2.电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关,因为一匝线圈要产生一定的磁场,匝数多,则产生的磁场也会增强。

 

3.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关,因为越粗,铁的质量越大,磁化的量越大。

 

4.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关,可能插入另一种材料的物质,其磁性会有所不同。

 

【总结】教师经过讨论汇总后,总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关,下面对这两个问题进行实验设计。

 

【设计实验】

 

1.想研究电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关,该如何控制匝数呢?同理要研究磁场与匝数的关系,该如何控制电流呢?

 

(在研究匝数时控制电流不变,在研究电流时,控制匝数的不变)

 

2.如何改变线圈的匝数?如何改变电流的大小?

 

(取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同;通过滑动变阻器改变电流的大小)

 

3.如何判断电磁铁磁性的强弱?

 

(通过采用不同匝数的电磁铁以改变其匝数,通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小,通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁场的强弱。)

 

【进行实验】

 

1.组成电路:将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。

 

2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。

 

3.将开关合上,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情况对比电磁铁磁性强弱的变化。

 

4.将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。

 

【分析与论证】

 

(1)电磁铁通电时产生磁场,断电时没有磁场。

 

(2)通过电磁铁的电流越大,它的磁场越强。

 

(3)在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁场越强。

 

【视频】研究电磁铁。

 

【电磁铁的优势】

 

(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。

 

(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。

 

(三)电磁铁的应用(8min)

 

1.电磁起重机

 

【播放视频】:电磁铁的应用。

 

【问题】看了电磁铁的应用,大家猜想一下,电磁起重机内部的构造是怎样的?它的工作过程是怎样的?

 

【构造】电磁铁、起吊臂、开关、电源等。

 

【工作过程】把电磁铁安装到吊车上,通电后它就具有了磁性,能吸引大量的铁制品,然后将其移动到另外一个地方,断电,电磁铁失去磁性,铁制品就卸了下来。

 

【讨论

 

1)电磁起重机中的电磁铁中的铁芯是用硬磁性材料做呢?还是用软磁性材料制作?

 

2)现有两种常用的电磁起重机:一种是圆柱形电磁铁,一种是蹄形电磁铁。谁产生的磁性会更强些?

 

2电磁阀、电铃中都有电磁铁。

 

()思考与练习(5min)

 

如果想探究电磁铁的磁性与铁芯的粗细是否有关,该怎样设计实验?

 

 

学生回答

 

 

 

 

 

 

 

 

师生分析、讨论

 

 

师生讨论

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生操作

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

师生讨论

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生回答

 

 

 

 

 

 

 

学生思考、论

 

 

尽可能多地让学生表达自己的想法

 

 

 

 

 

化归到我们欲研究的问题上来

 

有针对性地启发学生

 

 

 

 

 

 

 

 

 

放手发动学生

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在得出结论时,一定有条件的限制,培养学生严谨的科学态度

 

 

 

 

先看视频,培养学生对生活中的现象的探究积极性

 

 

进一步加深对电产起重机的认识

 

 

这节课我们学习了电磁铁的有关知识,了解到影响电磁铁磁性大小的因素,知道插有铁芯的螺线管就是电磁铁,它的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,则电磁铁的磁场就越强。所以电磁铁比永久性磁铁有无比可拟的优势,一是它的磁性有无可以由通电的有无来控制,它的磁性强弱可以由电流的大小来控制,这大大地方便了人们对不同磁性的需求。

动手动脑学物理  ①②③④

 

教学流程

 

 

 

 

 

 

第四节:电磁铁

 

一、电磁铁:插入铁心的通电螺线管。

 

二、探究:怎样使电磁铁的磁性强

 

1.猜想;

 

2.设计实验;

 

3.结论:电磁铁通电时产生磁场,断电时没有磁场;通过电磁铁的电流越大,它的磁场越强;在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁场越强。

 

三、电磁铁的优点

 

(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。

 

(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。

 

四、电磁铁的应用

 

电磁起重机、电磁阀等。

 

 

 

这是该章重要的一个探究实验,在中考中具有重要的位置,有以前几个实验作基础,所以在此更应该在猜想、设计实验上进一步发动学生,让他们谈想法、谈设计,如果学生的猜想、设计过多,教师要在这众多杂乱的猜想中想办法化归到统一的步调上,这就叫既放得开,又收得拢。

 

对电磁起重机知识的讲解采用了先看录像或情景介绍,然后再探求其原因的思路进行。这可以充分调动学生的积极性,实际效果较好。

             

 

    
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