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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
20.3　电磁铁　电磁继电器
1.物理观念：知道电磁铁的构造和工作原理；认识电磁继电器的构造、工作原理和作用。
2.科学思维：通过制作简易电磁起重机，运用控制变量法归纳规律，培养分析能力；通过分析电磁继电器工作过程，提升逻辑推理能力。
3.科学探究：经历制作简易电磁起重机的过程，培养提出和解决问题、总结归纳的科学探究能力。
4.科学态度与责任：感受电磁铁和电磁继电器在生活中的应用，体会物理学的应用价值，关注科学技术对社会发展的影响。
1.教学重点：对电磁铁磁性强弱的认识；了解电磁铁在生产生活中的应用。
2.教学难点：电磁继电器的工作原理。
如图所示为电磁起重机，它能够灵活地将笨重的钢材吸起、卸下来。你知道电磁起重机的工作原理和构造吗？它为什么有巨大神奇的力量？今天我们就来揭开这些谜底！
任务一　电磁铁
教师活动 学生活动
[过渡提问]上一节课，我们做实验时，通电螺线管磁场的磁性比较弱，同学们，你们有什么办法使它的磁性变强呢？ [演示实验]用一个通电螺线管吸引大头针，观察螺线管吸引大头针的数量；在螺线管内插入一根铁芯，通电后观察放入铁芯后的螺线管吸引大头针的数量。 [小结]这种加了铁芯的通电螺线管就叫电磁铁。这种磁体，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。 [提问]为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会增强呢？ [问题]桌面上提供导线、滑动变阻器、开关、电源、铁钉、曲别针，你能制作一个简易的电磁起重机吗？ [引导]让学生思考下列问题，设计实验。 （1）如何使你制作的电磁铁磁性增强？ （2）怎样改变线圈中的电流的大小？需要什么器材？ （3）电磁铁的主要部件是线圈，对于外形相同的线圈，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有怎样的关系？ [实验指导] （1）控制线圈匝数不变，改变电流大小。 （2）控制电流不变，改变线圈匝数。 [总结]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。 [引导]实验完毕，引导学生对所完成的实验进行评估，思考操作过程中有没有什么失误，针对存在的问题提出改进措施，让你的“起重机”能吸引更多的大头针。 [提问]请同学们说出电磁铁与永磁体相比有哪些优越的地方？ [提问]生活中哪些地方应用了电磁铁？ [展示]播放磁悬浮列车的工作原理。 [回答]增大电流；螺线管绕密些；给螺线管中间加入铁芯。 [观察比较]插入铁芯的通电螺线管磁性明显增强。 [交流讨论]铁芯插入通电螺线管，铁芯被磁化，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。 [交流讨论]分小组讨论，电磁铁的磁性强弱可能与电流大小和线圈的匝数有关，确定探究方法（控制变量法）和研究方法（转换法，用吸引大头针的多少反映磁性强弱），设计电路图（如图）。 [自主实验]设计实验方案，按步骤进行实验，观察现象，记录数据。 交流、讨论。 [回答]电磁铁的优点是：它磁性的有无可由通断电来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制，它的磁极可以通过改变电流方向来改变。 [回答]列举电磁铁的应用（如电磁选矿机、电铃等）。
任务二　电磁继电器
教师活动 学生活动
[过渡]工厂里有很多机器都是由强电流驱动的，可工人师傅利用按钮来控制机器。这是为什么？难道工人师傅不怕危险？其实工人师傅按下的只是电磁继电器的开关。许多大型电器设备的工作电流、工作电压都很大，为了安全，人们无法靠近，就会采用电磁继电器来控制电路，电磁继电器能够实现低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路。 [展示]观察电磁继电器及其构造（如图），分析讨论电磁继电器的工作原理。 [小组讨论]分析自动水位报警装置（如图）是如何实现报警的。 [提问]生活或生产中哪些地方用到了电磁继电器？它们是怎样工作的？ [交流讨论]（1）电磁继电器实质是由电磁铁控制的开关。 （2）电磁继电器的结构由电磁铁、衔铁、弹簧、触点（静触点、动触点）等组成。 （3）电磁继电器电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。 （4）电磁继电器的工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作了。工人师傅所按的按钮只控制电磁铁中电流的通断，而高电压、强电流电路的通断则由B、C两个接线柱所连的触点控制，这样人们就可以安全、方便地操纵大型机械了。 [交流讨论]当水面上升到A时，电磁铁有电流通过，电磁铁产生了磁场，吸引其上的衔铁，使触点向下运动，绿灯熄灭，红灯发光，开始报警。 [交流讨论]列举生活中的电磁继电器，结合实例讲解其工作过程，理解其作用。
教师活动 学生活动
[任务]以思维导图形式归纳总结本节内容。 [总结]这节课我们学习了电磁铁和电磁继电器的工作原理。通过自己制作简易电磁铁，了解电磁铁的磁性强弱与线圈内的电流大小和线圈的匝数有关；了解了电磁继电器是控制高电压、强电流电路的自动化开关。 [小组合作]总结本节课知识，绘制思维导图。
第3节　电磁铁　电磁继电器
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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