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(共26张PPT)
7.3 电磁铁
第7章 磁与电
教科2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
7.3 电磁铁教案
一、教学目标
（一）知识与技能目标
学生能够精准阐述电磁铁的定义与构造，清晰理解电磁铁是利用电流的磁效应工作的装置，熟练掌握其主要组成部分为线圈和铁芯。
深入理解影响电磁铁磁性强弱的因素，包括电流大小、线圈匝数以及有无铁芯，能够运用控制变量法设计实验探究这些因素与磁性强弱的关系，并准确描述实验现象和得出结论。
熟练掌握电磁铁在生活和科技领域的常见应用，如电磁起重机、电铃、电磁继电器等，能够详细分析这些应用中电磁铁的工作原理，并运用相关知识解释实际现象。
（二）过程与方法目标
通过设计并开展探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，培养学生的实验设计能力、动手操作能力和数据处理能力，让学生亲身体验科学探究的完整过程，提升科学探究素养。
在分析电磁铁应用实例的过程中，引导学生运用所学知识进行逻辑推理和综合分析，提高学生将理论知识与实际应用相结合的能力，培养学生解决实际问题的思维方式。
通过小组合作完成实验和讨论交流活动，锻炼学生的团队协作能力和沟通表达能力，使学生学会在团队中发挥各自优势，共同完成学习任务。
（三）情感态度与价值观目标
激发学生对电磁铁相关知识的探究热情，让学生感受物理知识在科技发展和日常生活中的重要作用，增强学生学习物理的兴趣和自信心。
在实验探究过程中，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神，使学生养成认真观察实验现象、准确记录实验数据、规范操作实验器材的良好习惯。
通过了解电磁铁在环保、自动化控制等领域的创新应用，引导学生关注科技发展对社会进步的推动作用，培养学生的创新意识和社会责任感。
二、教学重难点
（一）教学重点
电磁铁的构造、工作原理及电流的磁效应在其中的体现。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验过程、现象及结论。
电磁铁在实际生活和科技中的应用及工作原理分析。
（二）教学难点
运用控制变量法设计和实施探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，准确分析实验数据并得出科学结论。
理解电磁继电器的工作原理，特别是其如何实现远程控制和自动控制，以及在复杂电路中的应用分析。
三、教学方法
实验探究法：组织学生进行探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验，让学生在实践中发现问题、提出假设、设计实验、收集数据并得出结论，培养学生的科学探究能力。
讲授法：系统讲解电磁铁的基本概念、工作原理、应用实例等知识，帮助学生构建清晰的知识框架，理解重点和难点内容。
讨论法：针对实验设计思路、电磁铁应用案例等组织学生进行小组讨论，促进学生之间的思想交流和知识共享，培养学生的合作学习能力和批判性思维。
直观演示法：利用实物展示、多媒体课件、动画视频等直观手段，展示电磁铁的构造、工作过程以及在实际中的应用，增强教学的直观性和趣味性，帮助学生理解抽象知识。
案例分析法：选取典型的电磁铁应用案例，引导学生分析其工作原理和应用场景，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
四、教学过程
（一）情境导入（5 分钟）
视频展示：播放一段精彩的视频，内容包含电磁起重机搬运重物、电铃清脆作响、自动感应门因电磁铁控制而开合等场景。
问题引导：视频结束后，教师提问：“在视频中，电磁起重机为什么能轻松搬运巨大的钢铁材料？电铃是如何自动发出声音的？自动感应门背后又隐藏着怎样的奥秘？这些神奇的现象都与一种特殊的装置密切相关，那就是电磁铁。今天，我们就一起走进电磁铁的世界，探索其中的原理和奥秘。” 由此引出本节课课题 ——7.3 电磁铁（板书课题）。
（二）新课讲授
1. 电磁铁的构造与原理（10 分钟）
实物展示与讲解：教师拿出一个自制的电磁铁（由漆包线缠绕在铁芯上制成），向学生展示并详细讲解其构造，指出电磁铁主要由线圈和铁芯两部分组成。接着，通过回顾上节课所学的电流的磁效应知识，引导学生思考：当电流通过线圈时，会产生什么现象？在线圈中插入铁芯后，磁性又会发生怎样的变化？
原理分析：教师结合动画演示，解释电磁铁的工作原理：当电流通过线圈时，线圈周围产生磁场，由于铁芯被磁化，其磁场与线圈磁场叠加，从而使电磁铁的磁性大大增强；当电流切断时，线圈磁场消失，铁芯的磁性也迅速消失。通过举例，如电磁起重机在通电时吸引钢铁，断电时放下钢铁，帮助学生理解电磁铁磁性的有无可以通过电流的通断来控制。
2. 影响电磁铁磁性强弱的因素（25 分钟）
提出问题与猜想：教师引导学生思考：“在生活中，不同的电磁铁磁性强弱似乎有所不同，那么哪些因素会影响电磁铁的磁性强弱呢？” 鼓励学生结合生活经验和已有知识进行大胆猜想。学生可能会提出电流大小、线圈匝数、铁芯的材质和大小等猜想，教师将这些猜想进行分类整理并板书在黑板上。
设计实验方案：针对学生的猜想，教师重点引导学生运用控制变量法设计实验方案。以探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响为例，讲解需要保持线圈匝数和铁芯不变，通过改变电路中的电流（如串联滑动变阻器）来进行实验；探究线圈匝数的影响时，则保持电流和铁芯不变，改变线圈匝数；探究铁芯的影响时，保持电流和线圈匝数不变，更换不同的铁芯。组织学生以小组为单位，讨论并完善实验方案，确定实验器材（如电源、开关、滑动变阻器、电流表、电磁铁、大头针等）和实验步骤。
实验操作与数据记录：学生分组进行实验，按照实验方案依次探究不同因素对电磁铁磁性强弱的影响。在实验过程中，教师巡视指导，提醒学生注意安全，规范使用实验器材，如正确连接电路、合理选择电流表量程等，并及时纠正学生的错误操作。要求学生认真观察实验现象，如电磁铁吸引大头针的数量，准确记录实验数据，填写在设计好的表格中。
分析数据与得出结论：实验结束后，各小组整理实验数据，进行分析讨论。教师引导学生观察数据变化规律，例如当电流增大时，吸引大头针数量增多，说明电磁铁磁性增强；线圈匝数增多时，磁性也增强等。通过对多组数据的综合分析，师生共同总结得出结论：电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，电流越大、线圈匝数越多、有铁芯时，电磁铁的磁性越强。
3. 电磁铁的应用（15 分钟）
应用实例讲解：教师展示电磁起重机、电铃、电磁继电器等实物图片或视频，详细讲解它们的工作原理。
电磁起重机：重点讲解电磁起重机在废钢铁回收厂、港口等场所的应用，通过动画演示其工作过程，说明当接通电流时，电磁铁产生强磁性，吸引钢铁材料；切断电流时，磁性消失，钢铁材料掉落。
电铃：展示电铃的内部结构，分析其工作原理：当电流通过电磁铁时，电磁铁吸引衔铁，使小锤敲击铃盖发出声音，同时电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下复位，电路重新接通，如此反复，电铃持续发声。
电磁继电器：利用电路图和动画，深入浅出地讲解电磁继电器的工作原理。电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等部分组成，通过控制低压控制电路的通断，来间接控制高压工作电路的通断，实现远程控制和自动控制。例如在自动报警装置中，当传感器检测到异常情况时，控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使工作电路中的报警器工作。
拓展讨论：组织学生进行小组讨论，让学生思考生活中还有哪些地方应用了电磁铁，如自动洗衣机的进水排水控制、电梯的门控系统等。各小组派代表分享讨论结果，教师进行点评和补充，进一步拓展学生的思维，加深学生对电磁铁应用的理解。
（三）课堂练习（10 分钟）
发放练习题，题目类型包括选择题、填空题和简答题，例如：
选择题：下列方法中，不能增强电磁铁磁性的是（ ）
A. 增加线圈匝数
B. 增大电流
C. 更换更大的铁芯
D. 减小电流
填空题：电磁铁的磁性有无可以通过______来控制，磁性强弱可以通过改变______和______来调节。
简答题：请简述电磁继电器的工作原理，并说明它在自动控制中的优势。
学生独立完成练习，教师巡视指导，及时发现学生在解题过程中出现的问题，如概念混淆、原理理解错误等。针对普遍存在的问题进行集中讲解，对个别学生的问题进行单独辅导。
（四）课堂小结（5 分钟）
知识梳理：与学生一起回顾本节课的主要内容，包括电磁铁的构造和工作原理、影响电磁铁磁性强弱的因素以及电磁铁在生活和科技中的应用，强化学生对重点知识的记忆。
方法总结：总结本节课运用的控制变量法在实验探究中的应用，以及分析实际问题的思路和方法，帮助学生掌握科学探究和知识应用的技巧。
情感升华：强调电磁铁在现代科技和日常生活中的重要作用，鼓励学生在今后的学习和生活中，多观察、多思考，发现更多物理知识的应用实例，激发学生进一步探索科学奥秘的兴趣。
（五）作业布置（5 分钟）
书面作业：布置教材课后相关习题，要求学生认真书写解题过程，规范使用物理术语，加深对电磁铁知识的理解和应用。
实践作业：让学生利用课余时间，寻找家中或学校里使用电磁铁的电器设备，观察其工作情况，查阅资料了解其工作原理，并写一篇简单的观察报告，下节课进行分享和交流。
五、教学反思
在本节课的教学过程中，密切关注学生对电磁铁知识的理解和掌握程度，通过课堂提问、实验操作、练习反馈等方式及时了解学生的学习情况。对于学生在实验设计、原理分析和知识应用等方面出现的问题，深入分析原因，调整教学方法，加强针对性的讲解和练习。例如，针对学生在控制变量法应用不熟练的问题，增加实验设计思路的分析和案例讲解；对于电磁继电器原理理解困难的情况，采用更直观的动画演示和分步讲解。同时，根据学生的作业完成情况和实践作业反馈，评估教学目标的达成度，总结教学经验，为今后的教学改进提供依据，不断优化教学过程，提高教学质量。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.了解电磁铁的构造及原理。
2.了解电磁铁的磁性强弱可由电流大小、线圈匝数
多少来控制。
3.了解电磁铁在现代生产与生活中的广泛应用。
起重机为何能随意吸起或放下钢铁？
线圈
铁芯
　　1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
　　2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
只能插入铁芯，不能插入钢芯。
一、电磁铁
二、电磁铁的磁性强弱
磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。
应用电流磁效应，应该与电流大小有关。
线圈是主要部件，应该与线圈的形状、匝数有关。
猜想：
S
a
判断磁性强弱方法：
根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。
　　对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有什么样的关系？
（1）改变电路中的电流大小；
（2）改换不同匝数的螺线管。
实验采用的方法：
控制变量法
实验设计：
S
a
S
a
演示1
结论：
　　匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。
现象：
现象：
　　
演示2
结论：
　　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。
总 结
1、通电螺线管中插入铁芯叫做_________
2、研究电磁铁的磁性强弱的实验方法：___________
3、影响电磁铁磁性强弱的因素：在匝数和外形相同时______越大，磁性越强；在电流相同时，______越多，磁性越强。
4、电磁铁相对永磁体的优点是：
（1）磁性有无可以通过________电来控制。
（2）磁性强弱可以通过___________来控制。
（3）电磁铁的极性可以通过改变__________来控制。
电磁铁
控制变量法
电流
匝数
通断
电流大小
电流方向
电磁起重机
电铃
电磁阀门
电磁锁
电磁选矿机示意图
三、电磁铁的应用
　　磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度，行走时不需接触轨道，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每小时500 km以上。
　　2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。
磁悬浮列车
1．电磁继电器
　　电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2．电磁继电器的构造
四、电磁继电器
3．电磁继电器的工作原理
低压电源
低压控制电路
高压电源
高压工作电路
知识点1 电磁铁
1. 下列关于电磁铁的说法中，正确的是( )
A
A. 电磁铁的磁性有无可以通过电路通断来控制
B. 电磁铁能永久性地保持磁性
C. 可以用铜芯代替铁芯
D. 电磁铁外部的磁感线总是从极出发，回到 极
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知识点2 影响电磁铁磁性强弱的因素
2.如图所示的是小桦探究电磁铁的磁性
强弱跟哪些因素有关的实验装置， 是
电磁铁，是弹簧， 是铁块。图中的
弹簧长度为，、 两接线柱之间
的线圈匝数是，、 两接线柱之
间的线圈匝数是2 500。实验数据如表所示。
实验次序 电磁铁的电流/A 选用接线柱
1 1 16
2 1.5 17
3 2 17.8
4 2 18.5
（1）此实验通过比较弹簧 被拉长的
长度来判断弹簧所受拉力的大小，从而
判断电磁铁磁性的强弱，这种科学方法
叫作______法。
转换
（2）通过分析第1、2、3次实验数据，
可得出结论：当__________相同时，通
过电磁铁的______越大，弹簧 被拉得
越长，电磁铁的磁性越____。
线圈匝数
电流
强
（3）通过分析第3、4次实验数据，可
电流
线圈匝数
长
得出结论：当______相同时，___________越多，弹簧 被拉
得越____，电磁铁的磁性越强。
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知识点3 电磁继电器及其应用
3. 电磁继电器在电路中相当于( )
B
A. 电源 B. 开关 C. 用电器 D. 导线
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4. 在图中的自动控制电路中，当控制
电路的开关 闭合时，工作电路的情况
是( )
A
A. 灯不亮，电铃响
B. 灯不亮，电铃不响
C. 灯亮，电铃不响
D. 灯亮，电铃响
返回
5.［2024·湖北］全自动洗衣机的进水阀门
是由电磁铁控制的，其构造示意图如图。
当线圈通电后产生磁场，线圈上端为
________极，对衔铁施加______
（或南）
向上
（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。
返回
6. 直流电铃的工作原理如图所
示，下列有关说法不正确的是( )
C
A. 电铃利用电流的磁效应工作
B. 电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且端为 极
C. 铃锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D. 电磁铁吸引衔铁，弹簧片因发生弹性形变而具有弹性势能
返回
7. 如图所示，开关由触点 换接到触点
时，电磁铁的磁性强弱及 端的极性
变化情况分别是（两个电源的电压相同）
( )
D
A. 增强，由极变为极 B. 增强，由极变为 极
C. 减弱，由极变为极 D. 减弱，由极变为 极
返回
1.电磁铁是一个带有 的 .
2.电磁铁的磁性的强弱跟 和 _ 、 有关
3.电磁铁工作的原理：
4.电磁铁的应用:
铁芯
通电螺线管
电流大小
线圈匝数
利用电流的磁效应.
有无铁芯
电磁起重机 、电磁继电器 、电铃等
谢谢观看！

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