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第二十章 电与磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
教学目标
一、物理观念
1.能描述电磁铁,说明电磁铁的特点和工作原理。
2.知道电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
3.能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
二、科学思维
1.根据实验现象推理得出，电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关。
2.在学习电磁继电器的工作原理之后，解释相关应用。
3.能通过对比，总结出电磁铁的优点。
三、科学探究
1.通过制作出尽可能磁性强的电磁铁，培养动手操作能力与探究能力。
2.发现电磁铁磁性强的可能性，作出假设并设计出实验进行验证，提升全面科学探究能力。
四、科学态度与责任
养成主动与他人交流合作的精神，感受在所学知识在生活中的广泛应用，培养学生“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识。
教学重点
电磁铁的磁性。
教学难点
1.实验探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
2.电磁继电器的工作原理以及应用。
教具准备
电源、导线、开关、铁钉、大头针、滑动变阻器、电流表、漆包线（或铜导线）、多媒体课件。
教学过程
新课引入
播放视频《猫和老鼠》片段：杰瑞想要偷吃奶酪，开着自己的装甲车来到有奶酪的地方，汤姆开着一辆电磁起重机吸住了杰瑞的装甲车，然后想要用锤子来打杰瑞，杰瑞接通电磁铁，吸住了锤子，然后反复断开闭合，汤姆被锤子砸得认输。向学生提出问题：这其中的工作原理是什么呢？导入新课。
新课讲授
探究点一：电磁铁
活动1：提出问题：前面我们学习过螺线管通电之后具有磁性，我们用它可以吸起来大头针，但是吸引的数量有限，刚才汤姆的电磁起重机是可以吸引铁锤的呢？有没有什么好办法增强它的磁性？
演示实验：分别使用带铁芯和不带铁芯的通电螺线管吸引大头针，观察吸引大头针的数量。学生观察现象并对现象进行讨论、分析。
归纳总结：在螺线管中插入铁芯，当有电流通过时它会具有较强的磁性，这种磁铁在有电流时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁。
活动2：展示电磁体的结构以及一些实物图片。提出问题：为什么插入铁芯之后，磁力会大大加强呢？
学生进行讨论分析。
归纳总结：电磁铁通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
例题训练：见课件
探究点二：电磁铁的磁性
活动1：生活中有各种规格的电磁铁，它们的磁性强弱不一样，如何让电磁铁的磁性更强呢，我们大家来比一比。进行实验：利用器材（提前准备）自己做一个电磁铁，通电后吸引大头针，数一数谁的电磁铁吸引大头针的数量多。
学生动手进行实验。并让吸引大头针数量最多的小组展示自己的电磁铁，让其他小组对比不同之处。
归纳总结：磁性最强电磁铁用了较多电池作为电源，线圈缠绕的匝数也比较多。
活动2：提出问题：电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关呢？
通过出示一些实例引导：
通过刚才对学生进行引导猜想：电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关。
活动3：设计实验：提出一系列出题，让学生充分思考与讨论。
（1）当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用什么方法去研究？如何判断电磁铁磁性的强弱？
（2）如何保证研究匝数时，通过电磁铁的电流相同？研究电流时，应该怎样做？
（3）通过什么读出电流大小？如何简单方便地改变电流大小？
（4）你能设计出实验电路了吗？
通过对以上问题的引导，在老师补充完善下，确定最终的实验方案为：将电磁铁接到如图电路中，调节滑片，改变电路中的电流。记录通入不同大小的电流时，电磁铁吸引大头针的数目。接着换上不同匝数的电磁铁，调整滑片控制电流一定，比较不同匝数电磁铁的磁性。
活动4：进行实验：
实验1：研究电磁铁磁力与电流大小的关系；
实验2：研究电磁铁磁力与线圈匝数的关系；
实验表格如下：
活动5：分析与论证：分析记录的数据与现象并总结。
总结得出：电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强，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。
活动6：交流与评估。
交流实验中遇到的问题，并进行分析和判断原因。
例题训练：见课件
活动7：提出问题：通过实验，你认为相比永久磁体，电磁体有什么优点呢？
学生进行思考与讨论。
归纳总结：①磁性有无可以通过电流的通断来控制②磁性强弱可以通过电流的大小（或线圈的匝数）改变③可以通过改变电流的方向来改变电磁铁磁极的极性。
活动8：出示课件，介绍生活中有关电磁体的应用。
归纳总结：电磁起重机（播放视频）、电磁选矿机、电铃、电话的听筒、洗衣机、发电机、磁悬浮式列车以及自动控制装置等等。
探究点三：电磁继电器
活动1：提出问题：工人师傅们操作电磁起重机等大型设备时，设备的电流可达几十安甚至上百安，用手操作直接连接在电路中的开关是很危险的，有什么好办法呢？
学生们思考和讨论，得出以下方法：用绝缘体去拨动开关。分析这种方法的可行性、便利性。
归纳总结：使用电磁铁可以间接进行控制。
活动2：出示课件，介绍电磁继电器以及结构。
归纳总结：主要是衔铁、电磁铁、弹簧、触点。
活动3：出示课件，介绍电磁继电器的工作原理。
归纳总结：如上图所示，电磁铁通电时，把衔铁吸引下来，使动触点与静触点接触，工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。
（还可以补充展示几个生活中关于电磁继电器的应用，并让学生分析原理）
课堂小结（板书设计）
第3节 电磁铁 电磁继电器
教学反思
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。在本课中最重要的环节与难点是让学生 ( http: / / www. / xspd / Index.html" \t "_blank )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、认识影响电磁铁磁力大小的因素、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 ( http: / / www. / fwdq / jhzj / Index.html" \t "_blank )来证实自己的观点，培养敢于提出不同见解的科学态度。
本课教学中，让我高兴的是，在分组实验中，学生不仅发现了电流和线圈匝数这两个影响磁性强弱的因素，还提出了“通电时间的长短”和“铁芯是否生锈”两个不在本课计划范围内的因素。虽然这有些令我措手不及，但我还是很开心，决定下节课继续探究相关问题。

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