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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
第1课时　电磁铁
【知识要求】
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.了解电磁铁在生活中的广泛应用。
【教学重难点】
1.电磁铁的磁性。
2.实验探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
干电池2节、螺线管、小磁针、铁棒、大铁钉两枚、导线若干、大头针适量、滑动变阻器、电流表、开关、多媒体课件等
教师提问：大型的废铁收购站的废铁堆积如山，若要将它们用车装载，如何能快速地搬运上车？
学生思考。
教师播放相关材料的视频，观察装废铁的过程。
教师提问：知道电磁起重机的工作原理吗？
（一）电磁铁
学生阅读课本“电磁铁”相关内容后归纳：
1.定义：插入铁芯的通电螺线管被称为电磁铁。
2.结构：主要由线圈和铁芯组成。
3.原理：电磁铁有电流通过时有磁性，没有电流通过时失去磁性。电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强的原理制作和工作的。
教师提问：电磁铁的铁芯可以用铜吗？可以用钢吗？为什么？
学生分组讨论并回答：只能用软铁，因为软铁极容易被磁化，也容易退磁。
例题讲解：
【例1】通电螺线管内插入铁芯后，磁性大大增强。其原因是（　　）
A.铁芯本身具有磁性
B.插入铁芯后，使电流增大了
C.插入铁芯后，相当于增加了线圈的匝数
D.通电螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性共同作用
　　【解析】通电螺线管内没有插入铁芯时，磁场由电流产生；插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化，铁芯具有了磁性，铁芯的磁性和通电螺线管的磁性共同作用，使得电磁铁与通电螺线管相比，磁性大大增强。
【答案】D
（二）电磁铁的磁性
教师引导学生参照课本内容制作简易的电磁起重机。思考：如何让起重机吸引更多的大头针？
探究：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？
猜想与假设：电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。
教师引导提问：根据什么来判断电磁铁的磁性强弱呢？
学生思考并回答：根据其吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。（转换法）
教师引导提问：如何改变线圈的匝数？
小组讨论设计一下。
学生回答：……
学生根据实验要求讨论出实验电路图的设计应如右图所示：
学生分组实验，小组讨论并归纳结论：
1.匝数一定时，通过的电流越大，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。
3.电磁铁磁极的极性可以通过变换电流的方向来改变。
（三）电磁铁在生活中的应用
活动：
走进生活，让学生根据自己对电磁铁的理解，列举出在生活中哪些地方应用了电磁铁。选一个小组列举，其他小组有不同答案的，再予以补充。
归纳总结：电磁起重机、电磁选矿机、电铃、电话的听筒、洗衣机、发电机、新科技制造的磁悬浮式列车以及自动控制装置。
例题讲解：
【例2】如下图所示，开关S闭合后，小磁针在电磁铁的作用下最终静止，则a端为　　　　（选填“N”或“S”）极；当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电磁铁的磁性将　　　　（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
　　【解析】先根据安培定则可判断出电磁铁的左端是N极，再根据磁极间的相互作用规律可判断出小磁针的a端为S极；当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的阻值变小，电路中的电流变大，故电磁铁的磁性会增强。
【答案】S　增强
【例3】下列图片所示的设备或电器的主要工作原理与电磁铁无关的是（　　）
A.电铃　　　　 B.电熨斗　
　C.电磁选矿机 D.电磁起重机
　　【解析】电铃、电磁选矿机、电磁起重机中都装有电磁铁，它们的工作原理都与电磁铁有关；而电熨斗是利用电流的热效应来工作的，其工作原理与电磁铁无关。
【答案】B
第3节　电磁铁　电磁继电器
第1课时　电磁铁
电磁铁
　　本节课是前面电磁知识的延续，重点内容是对电磁铁磁性强弱的探究。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。课堂上采用老师引导和学生探究讨论与实验结合的方法，学生在老师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。
由于本节课的内容与生活联系紧密，故在教学中应充分体现新课标的理念，从生活中走进物理，让学生体验有关物理现象的生活。
第2课时　电磁继电器
【知识要求】
1.了解电磁继电器的结构和工作原理。
2.初步认识电磁学知识的实际应用。
【教学重难点】
1.电磁继电器的结构和工作原理。
2.电磁继电器的应用。
电磁继电器、多媒体课件等
在工厂里，有很多机器都是在高电压环境下运转的，可工人师傅利用一个按钮却可以轻松控制机器。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继电器的开关。什么是电磁继电器呢？它有什么作用呢？
电磁继电器
教师展示电磁继电器的实物，并让学生对照电磁继电器的构造图进行观察。
提出问题：
1.什么是电磁继电器？
2.电磁继电器的实质是什么？
3.电磁继电器的结构有哪些？
4.电磁继电器的原理是什么？
5.电磁继电器的应用有哪些？
学生带着问题阅读课本“电磁继电器”相关内容，老师总结并归纳：
1.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。
2.电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，它包括弹簧（或弹片）、电磁铁、衔铁、触点（包括静触点和动触点）。
3.电磁继电器的工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。
例题讲解：
【例1】如下图所示的是一种水位自动报警器的原理示意图。当水位升高到金属块A处时（　　）
A.红灯亮、绿灯灭 B.红灯灭、绿灯亮
C.红灯亮、绿灯亮 D.红灯灭、绿灯灭
　　【解析】当水位升高到金属块A处时，由于普通的水是导体，左侧控制电路接通，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，使动触点与上面的静触点分开，与下面的静触点接触，红灯亮，绿灯灭。
【答案】A
【例2】小明在超市看到：电梯上有人时电梯运动得快，没人时电梯运动得慢。下图所示的是小明上网搜索到的这种电梯的部分控制电路（R是一个压敏电阻），并进行了如下分析：有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，电磁铁的磁性变　　　　（选填“强”或“弱”），使衔铁与触点　　　　（选填“1”或“2”）接触，通过电动机的电流　　　　（选填“变大”或“变小”），电动机转速变快，使电梯运动变快。
　　【解析】当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，与触点2接触。此时电阻R1断路，电动机直接接在电源上，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快。
【答案】强　2　变大
第3节　电磁铁　电磁继电器
第2课时　电磁继电器
电磁继电器
　　这节课内容与生活联系紧密，充分体现了新课标的理念。在分析有关电磁继电器的工作电路时，要抓住它的实质是一个由电磁铁控制的开关，它有两个电路，一个是电磁铁所在的控制电路；另一个是动、静触点所在的工作电路。表述时语言要规范、有条理。电磁继电器的原理容易理解，但是它的应用很多，在讲解电磁继电器的构造和工作原理时，需要充分利用视频，让学生真正了解电磁继电器。在课堂教学过程中，可以让学生结合生活实际，寻找生活中的电磁继电器，然后利用所学的电磁继电器的工作原理来讲述它的工作过程，使学生对知识加以巩固应用，起到画龙点睛的作用。

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