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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
16.3　电磁铁
【知识要求】
1.知道电磁铁的结构及工作原理。
2.探究影响电磁铁磁性的因素，知道影响电磁铁的磁性强弱、极性的因素。
3.了解电磁铁在生产、生活中的应用。
【教学重难点】
1.了解电磁铁的工作原理。
2.用控制变量法探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关。
一个线圈匝数可以改变的电磁铁、学生电源、开关、滑动变阻器、电流表、一小堆大头针等
大型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：……
教师播放视频材料，让学生观察装废铁的过程。
教师提问：同学们知道电磁起重机的工作原理吗？
学生回答：……
一、什么是电磁铁
教师引导学生观察电磁铁的结构。
教师提问：电磁铁的主要部件是什么？
学生回答：……
1.结构：线圈和铁芯。
2.定义：带铁芯的螺线管。
如果条件允许，教师可以指导学生参照课本活动1制作简易的电磁铁。
3.原理：电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强。
教师提问：电磁铁的金属芯可以用铜或钢吗？为什么？
学生讨论并回答：不能。因为铜芯不能被磁化，钢芯不易去磁，而软铁容易被磁化，也容易去磁。
4.特点：可以通过电流的通断来控制磁性的有无。
例题讲解：
【例1】电磁铁里常用软铁而不用钢做铁芯，原因是（　　）
A.软铁能被磁化，而钢不能被磁化
B.软铁要比钢便宜
C.被磁化后，软铁的磁性会比钢的磁性强
D.被磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失
　　【解析】软铁和钢都是磁性材料，都容易被磁化。不同的是软铁是软磁性材料，被磁化后，磁性很容易消失，而钢是硬磁性材料，被磁化后，磁性会长时间保持，不易消失。根据电磁铁的特点可知，电磁铁在使用时要求磁性较强，不使用时磁性消失，故电磁铁要用软铁做铁芯而不用钢做铁芯。
【答案】D
二、电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
提出问题：电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关呢？
猜想与假设：
（1）电磁铁的磁性是电流产生的，所以电磁铁的磁性强弱可能与电流大小有关。
（2）通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，所以电磁铁的磁性强弱可能与线圈匝数有关。
（3）电磁铁的磁性强弱还可能与铁芯有关。
教师引导提问：如何改变、观察电磁铁中电流的大小呢？
学生讨论并回答：通过调节滑动变阻器来改变电流的大小，通过电流表的示数来观察电流的大小。
教师启发提问：根据什么来判断电磁铁的磁性强弱呢？
学生思考后回答：根据弹簧伸长的长度（或吸引大头针的多少）来判断螺线管的磁性强弱。（转换法）
教师引导提问：如何改变线圈的匝数？
学生讨论并回答：……
小组同学根据实验要求讨论实验电路图应如何设计。
学生分组实验，小组讨论并归纳结论：
1.线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
2.电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
3.电磁铁磁极的极性可以通过改变电流方向来调节。
例题讲解：
【例2】连接下图所示的电路，若提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器的滑片P，则无法探究的是（　　）
A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
　　【解析】电流的有无可以通过开关的通断来控制，电磁铁磁场的有无可以通过是否吸引大头针来反映，故A不符合题意。电流方向的改变需要通过调换电源的正、负极来实现，只通过控制开关和调节滑动变阻器的滑片无法实现，故B符合题意。电流的大小可以通过调节滑动变阻器的滑片来实现，电磁铁磁场的强弱可以通过吸引大头针的多少来反映，故C不符合题意。题图中电磁铁串联，电流相等，线圈匝数不同，电磁铁磁场的强弱可以通过两个电磁铁吸引大头针的多少来反映，故D不符合题意。
【答案】B
三、电磁铁的应用
1.磁浮列车
2.电磁起重机
3.电铃、电话、计算机磁盘等
例题讲解：
【例3】详见PPT……
16.3　电磁铁
电磁铁
　　本节是前面电磁知识的延续，重点内容是探究电磁铁的磁性强弱。本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、知道电磁铁的性质、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。由于本节课与生活联系紧密，在教学中需要让学生从生活中走进物理，引导学生发现并了解电磁铁在生活中的应用。
课堂上采用引导和探究讨论与实验结合的方法，鼓励学生在探究过程中发现问题、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。

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