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第3节　电磁铁　电磁继电器
　
知识与技能：
1．了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。
2．了解影响电磁铁磁性强弱的因素。
3．了解电磁继电器的结构和工作原理。
过程与方法：
通过了解物理知识的实际应用，认识科学发明就在我们身边，认识科学及其相关技术对社会发展、人类生活的影响，提高学习物理知识的兴趣。
情感、态度与价值观：
1．体验探索科学的乐趣，培养主动与他人交流合作的意识和态度。
2．使学生在经历分析、观察的过程中体会学习探究的乐趣。
重点：电磁铁磁性强弱的影响因素。
难点：控制变量法的应用。
第1课时　电磁铁
多媒体课件、导线、螺线管、铁棒、小磁针、开关、电源、小铁钉、滑动变阻器。
一、情景导入
教师多媒体播放视频：电磁起重机吸起重物。(视频详见教学课件)
我们从视频中看到，这个电磁起重机具有强大的磁性，一次可以吸起上千吨的重物，那它又是怎么轻易地将这些重物放下来的呢？(学生回答：去掉它的磁性)
那么，对于普通的磁体，是不能轻易去掉它的磁性的，我们今天来学习电磁铁。
二、合作探究
　电磁铁
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？如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？
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？
同学们交流讨论小磁针在哪种情况下的偏转程度最大，说明了什么？为什么插入铁棒后，磁性会变强？
(1)插入铁棒后，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。
(2)铁棒被磁化，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，又有磁体产生的磁场，因而磁场大大增强了。
(3)我们把插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
　电磁铁的磁性
1．电磁铁的磁性
对于外形相同的螺线管，影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？
猜想1：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想2：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。
猜想3：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
(1)探究电流大小对电磁铁磁性的影响：
按照电路图连接好电路，闭合开关，观察吸引小铁钉的数目(如图甲)；移动滑动变阻器，改变电路中电流大小，观察吸引小铁钉的数目(如图乙)。记录好实验数据。
(2)探究线圈匝数对电磁铁磁性的影响：
按照电路图连接好电路，闭合开关，观察吸引小铁钉的数目。记录好实验数据。
同学们交流讨论上述两个实验的实验现象，并根据实验数据讨论得出电流大小和线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。
(1)匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
(2)电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。
2.电磁铁的应用
(1)磁浮列车
(2)电磁起重机
(3)电动机、发电机、洗衣机、电冰箱、电铃等。
磁浮列车的原理
磁浮列车的原理并不深奥，它是运用磁体“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁体具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁浮列车”，亦称为“磁垫车”。
由于磁体有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁浮列车也有两种相应的形式：一种是利用由磁体同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁浮列车，它利用车上超导体电磁体形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行；另一种则是利用由磁体异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁体，在“T”形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10～15 mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
磁浮列车与当今的高速列车相比，具有许多无可比拟的优点：磁浮列车虽是在轨道上行驶，但导轨与机车之间不存在任何实际的接触，故其成为“无轮”状态，几乎没有轮、轨之间的摩擦，时速高达几百公里；磁浮列车可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一；噪音小，当磁浮列车时速达300公里以上时，噪声只有65 dB，仅相当于一个人大声地说话，比汽车驶过的声音还小；由于它以电为动力，在轨道沿线不会排放废气，无污染，是一种名副其实的绿色交通工具。
第3节　电磁铁　电磁继电器
第1课时　电磁铁
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见学生用书。
本节是前面电磁知识的延续，重点内容是电磁铁的磁性强弱的探究。在本节课中最重要的环节与难点是让学生通过实验知道什么是电磁铁、电磁铁的性质、学会制作电磁铁、认识影响电磁铁磁性强弱的因素、了解电磁铁的相关应用等。课堂上我采用我来引导和学生探究讨论与实验结合的方法，学生在我的引导中发现问题后，大胆猜测，分组讨论并设计实验方案来证实自己的观点，培养敢于提出不同见解的科学态度。
第2课时　电磁继电器
多媒体课件。
一、情景导入
工厂内的大型机械工作时，常常会有几十安的电流通过，工人师傅直接操作高压电路的开关是很危险的，如果能够想些办法，让工人师傅在低压下操作高压电路，那可就安全多了。那到底有没有这样的方法呢？
这节课我们就来学习利用电磁铁制成的电磁继电器来达到这一目的。
二、合作探究
　电磁继电器
起重机的电磁铁能吊起50 t重的集装箱，可见它产生的磁力很强，这就要求电磁铁电路中的电流一定足够大，线圈匝数足够多。那么工人师傅该如何来控制它呢？
多媒体播放视频：电磁继电器的构造和工作原理。(视频详见教学课件)
(1)电磁继电器由电磁铁、弹簧、衔铁、触点组成；其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
(2)通电时，把衔铁吸下来使触点接触，工作电路闭合。断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。
(3)电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
　电磁继电器的应用
前面我们已经学习了电磁继电器的构造及工作原理，那么用电磁继电器有什么好处呢？
同学们交流讨论电磁继电器的好处，得出电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置，能实现远程遥控、自动化控制等。
电磁继电器的实际应用：水位自动报警器、温度自动报警器、电铃等。
利用多媒体播放电磁继电器电路的原理。(视频详见教学课件)
第3节　电磁铁　电磁继电器
第2课时　电磁继电器
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见学生用书。
本节课与生活联系紧密，故我充分体现新课标的理念，从生活中走进物理，让学生体验物理的生活。导课时，我从生活中的情景导入，让学生体验到物理知识是有用的，它可以用来解决生活、生产中的问题。在讲解电磁继电器的构造和工作原理时，我充分利用视频，让学生直观地了解电磁继电器，为后面讲解它的构造和工作原理做好了铺垫，顺其自然地得出了它的构造和工作原理。
最后我让学生走进生活，寻找生活中的电磁继电器，然后再利用所学的电磁继电器的工作原理来讲述它的工作过程，使得学生对知识加以巩固应用，起到画龙点睛的作用。

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