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《16.3电磁铁》教学设计
课题 3.电磁铁 单元 16 学科 物理 年级 九下
教材分析 本节内容选自沪粤版九年级下册第十六章第三节，是“电与磁”单元的核心组成部分。教材以生活中的实际应用为切入点，通过磁悬浮列车、电磁起重机等典型实例引出电磁铁的概念，引导学生从现象出发，逐步构建科学认知。内容结构上遵循“认识结构—实验探究—归纳结论—应用拓展”的逻辑路径，体现了物理学科从实践到理论、再由理论指导实践的思维特点。本节不仅承载着电磁铁基本原理的教学任务，更肩负培养学生科学探究能力的重要使命，是实现“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四大核心素养的关键载体。
2022新课标要求 1.知道电磁铁是内部插铁芯的通电螺线管，2.明确其核心特点：通断控有无、电流/匝数控强弱、电流方向控极性。3.结合实例，了解电磁铁在生产生活中的应用。
学习目标与核心素养 1.物理观念（1）能准确说出电磁铁的组成结构，理解其“通电有磁，断电无磁”的基本特征。（2） 能结合实验现象，归纳出影响电磁铁磁性强弱的三个关键因素：电流大小、线圈匝数、是否有铁芯。2.科学思维能在实验中合理设置单一变量，运用控制变量法分析电磁铁磁性强弱的影响因素。3.科学探究(1)能独立完成简易电磁铁的组装，并设计实验方案验证某一因素对磁性的影响。(2) 能规范记录实验数据，如实描述实验现象，提出可改进的探究建议。4.科学态度与责任能认识到电磁铁在现代科技中的广泛应用，增强对科学技术的兴趣与敬畏。
学情分析 九年级学生已具备一定的电学基础知识，如电流、电压、电阻的基本概念，以及通电螺线管磁场方向判断方法（安培定则），对磁体性质也有直观体验。然而，对于“电磁铁如何工作”“磁性强弱受哪些因素影响”等深层机制仍缺乏系统理解。学生虽有较强的好奇心和动手欲望，但在实验设计、变量控制、数据记录与分析方面存在明显不足，常出现操作混乱、观察不细致等问题。部分学生受“磁铁永存磁性”观念影响，难以接受“断电即失磁”的特性。针对上述问题，教学中应强化情境导入，借助实物演示激发兴趣；通过分组实验明确操作流程，强调对照实验的设计思想；利用对比分析引导学生自主归纳规律，突破思维定势。
重点 1．电磁铁的基本概念、制作方法和工作原理。2.电磁铁在生活中的广泛应用。
难点 实验探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
材料准备 用来绕制螺线管的塑料管 粗细不同的大铁钉 胶带 漆包线、电磁铁，竹筷、电源、开关、导线若干、滑动变阻器、大头针
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入上海浦东的磁悬浮列车磁悬浮列车运行时车身和轨道之间几乎没有摩擦，平稳得像在“贴地飞行”。 大家知道它是怎么做到悬浮起来的吗？视频：电磁起重机思考：你知道电磁起重机利用什么来工作的吗？磁浮列车和电磁起重机都是利用电磁铁来工作的，那么，什么是电磁铁呢 学生观看图片视频并在老师引导下思考 创设真实情境，引发认知冲突引起学生学习的兴趣
讲授新课 一、什么是电磁铁活动1：认识和制作电磁铁1.观察电磁铁的结构电磁铁的结构：线圈和铁芯（含衔铁）实验室常见的电磁铁2.制作电磁铁如图分别为用来绕制螺线管的塑料管、粗细不同的大铁钉、胶带、漆包线视频：制作电磁铁3.了解电磁铁的磁性（1）实验器材电磁铁，竹筷、电源、开关、导线若干，滑动变阻器、大头针(2)实验步骤①用漆包线在塑料管上绕制螺线管，两端留出导线，用胶带固定线圈。②将螺线管连接电路，闭合开关，用螺线管一端靠近大头针，观察吸引大头针数量。③如图将铁钉插入螺线管内，重复步骤②；④断开开关，观察大头针是否脱落；⑤将铁钉换成竹筷插入螺线管，重复步骤②，观察磁性是否变化。思考讨论：用螺线管一端靠近大头针，你观察到什么现象？由此你能得出什么结论？现象：闭合开关，用螺线管一端靠近大头针，插入竹筷时吸引大头针的数目无变化；当通电螺线管内插入铁钉时，吸引大头针数目增多；断开开关，大头针脱落。实验结论：当通电螺线管内插入铁钉时，磁性明显增强；通电时有磁性，断电时磁性消失。1.电磁铁（1）定义：内部带有铁心的通电螺线管称为电磁铁，由线圈和铁芯两部分组成；（2）特点：通电时有磁性，断电时磁性消失。二、电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关探究影响电磁铁磁性强弱的因素1.实验目的探究电流大小、线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。2.实验原理（1）转换法：通过观察电磁铁吸引大头针的数量判断磁性强弱；（2）控制变量法：控制其他变量不变，只改变一个变量探究关系3.实验器材电源、开关、滑动变阻器、不同匝数的螺线管、导线若干、大头针、电流表 （a） （b）4.实验步骤（1）探究与电流大小的关系①控制线圈匝数不变，按图 (a) 连接电路。②闭合开关，调节滑动变阻器，使电流为 0.1A，记录吸引大头针数目；③保持线圈匝数不变，调节滑动变阻器，使电流为 0.5A，记录吸引大头针数目；（2）探究与线圈匝数的关系①控制电流大小不变，按图 (b) 连接电路，将匝数不同的两个电磁铁串联；②闭合开关，保持电路中电流不变（如 0.1A），分别记录两个电磁铁吸引大头针的数目；③更换不同匝数的螺线管，重复实验，验证结论。视频：探究影响电磁铁磁性强弱的因素5.实验记录表线圈匝数 n / 匝电流 I/A吸引的大头针数目4000.110.5188000.141400106.实验结论（1）匝数一定时，通入的电流越大，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。思考讨论：你能说出电磁铁的优点有哪些吗？参考答案：①磁性有无可控通电产生磁性，断电磁性消失。② 磁性强弱可调通过改变电流大小、线圈匝数来调节磁性强弱。③磁极方向可改调换电流方向就能改变电磁铁的南北极。三、电磁铁的应用电磁铁在生产生活中有很多应用1.磁悬浮列车轨道和列车底部均安装电磁铁，通过电磁铁间的相互作用，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。上海浦东的磁悬浮列车2. 电磁起重机核心是巨大的电磁铁，通电产生强磁性，吸起成吨钢材或铁矿石，断电磁性消失，完成装卸。3.电铃、电话电铃工作原理图思考讨论：你能分析出电铃的工作过程吗？ 闭合开关→电磁铁通电有磁性→吸引衔铁→铃锤敲击铃碗发声→衔铁脱离→电磁铁断电失磁→弹簧片复位→重复上述过程，持续发声。知识拓展电话是由美国发明家贝尔在1876年发明的，他是世界上第一个使用电话通信的人。电磁听筒的工作原理变化的电流通过听筒中的电磁铁线圈，使电磁铁的磁性强弱同步变化，对听筒前的薄铁片产生大小不同的吸引力，让薄铁片振动，推动空气形成声波，还原出发话端的声音。知识拓展将信息转换成磁头电流信号，电流产生的磁场使磁盘上的磁性材料磁化，实现信息存储；读取时，磁头与磁化材料相互作用，还原信息。你能说出电磁铁还有哪些应用吗？电磁阀门 电磁锁电磁继电器 拆解模型，感知内部构造，并动手制作电磁铁在老师引导下，明确实验步骤，并动手操作，说出实验现象，归纳实验结论引导学生提出猜想，制定实验方案，并让学生列表格记录数据，总结实验结论学生讨论交流回答学生阅读课文了解电磁铁的应用，解释应用原理学生聆听阅读课文 锻炼学生的动手能力锻炼学生的动手能力，观察能力以及归纳总结能力锻炼学生的逻辑思维能力以及观察总结能力拓展学生思维，锻炼学生的语言表达能力锻炼学生的自主学习能力，能认识到电磁铁在现代科技中的广泛应用，增强对科学技术的兴趣与敬畏拓展学生的知识面，感知电磁铁与我们的生活息息相关
课堂练习 1．如图所示，小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉A、B绕制成电磁铁进行实验，下列说法正确的是（ ）A．电磁铁A、B的上端均为N极B．滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强C．电磁铁能吸引大头针的数目越少说明它的磁性越强D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系【答案】D【详解】A．根据安培定则，电磁铁A的上端为S极，B的上端为S极，故A错误；B．滑片P向右滑动的过程中变阻器阻值变大，电路中电流变小，所以电磁铁的磁性逐渐减弱，故B错误；C．根据转换法，电磁铁能吸引大头针数目越少，说明它的磁性越弱，故C错误；D．A、B两个电磁铁串联，通过它们的电流相同，匝数不同，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系，故D正确。故选D。2.如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是（ ）A．水平向左，逐渐减小B．水平向左，逐渐增大C．水平向右，逐渐增大D．水平向右，逐渐减小【答案】C【详解】由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁铁所受磁场力向左；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与斥力大小相等、方向相反，故摩擦力的方向水平向右；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线管的磁性增强，条形磁铁所受到的排斥力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3.如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁体，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，下列判断正确的是（ ）A．小灯泡变亮 B．电磁铁的磁性变弱C．弹簧会收缩 D．电流表示数变小【答案】AC【详解】由图可知，当滑片P 从a 端到b端的滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中电流变大，电流表示数变大，则小灯泡变亮，电磁铁的磁性增强，由“安培定则”可知，电磁铁上方为S极，与条形磁体相斥，电磁铁的磁性增强时，条形磁铁与电磁铁之间的斥力变大，弹簧会收缩，故AC正确，BD错误。故选AC。 学生练习 巩固本节的知识
课堂小结 一、什么是电磁铁1.电磁铁：内部带有铁心的通电螺线管称为电磁铁，2.组成：由线圈和铁芯两部分组成；3.特点：通电时有磁性，断电时磁性消失。二、电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关1.方法：控制变量法、转换法2.关键影响因素：①匝数②电流三、电磁铁的应用磁悬浮列、电磁起重机、电铃、电话 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 一、什么是电磁铁1.电磁铁：内部带有铁心的通电螺线管称为电磁铁，由线圈和铁芯两部分组成；2.特点：通电时有磁性，断电时磁性消失。二、电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关1.匝数一定时，通入的电流越大，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。三、电磁铁的应用1.磁悬浮列2. 电磁起重机3.电铃、电话 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 阅读《身边的电磁铁：藏在电器里的“隐形磁铁”》——详解电铃的发声原理、电磁起重机的工作机制、打印机中微型电磁铁的精准控制，搭配简单示意图辅助理解。
特色资源分析和技术手段说明 实验操作视频：“自制电磁铁”“探究磁性影响因素”的规范流程，标注关键步骤与注意事项，方便学生课前预习。
教学反思 本节内容选自沪粤版九年级下册第十六章第三节，是“电与磁”单元的核心组成部分。以“磁悬浮列车”和电磁起重机为情境主线，贯穿整节课，极大提升了学生的兴趣与参与度，实现了“从生活走向物理”的理念。通过结合电磁继电器、电磁起重机等生活实例，让学生直观感知电磁铁的实用价值。但在教学过程中发现，部分小组实验操作不规范，数据记录混乱，教师巡视指导的时间分配不够合理。对学困生的关注不足，少数学生未能理解“控制变量法”在实验中的应用。课前发放实验操作步骤卡，明确操作规范和数据记录要求；课中优化巡视节奏，重点帮扶薄弱小组。设计分层问题，对学困生侧重基础概念提问，对优等生拓展电磁铁在精密仪器中的应用思考。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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