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(共18张PPT)
3.2 电流的磁场
【第三单元 电磁及其应用】
八年级下册
N
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S
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判断通电螺线管两端的极性.
温故知新
螺线管
铁 芯
+
电磁铁
电磁铁的组成:
带铁芯的通电螺线管
带有铁芯的通电螺线管。
电磁铁
断电时螺线管：____________
现 象
通电时螺线管：___________
吸引大头针
不吸引大头针
螺线管通电时___磁性，断电时磁性_____。
结 论
有
消失
1、概念：
可能与线圈的匝数有关
提出问题：
是否带铁芯
建立假设：
可能与电流的大小有关
设计实验：
……
影响通电螺线管磁性的强弱可能有多个因素，我们可采用 法来逐一研究。
控制变量
用什么方法来判断电磁铁磁性的强弱呢？
影响通电螺线管磁性强弱的因素有哪些？
影响通电螺线管磁性强弱的因素
吸引大头针的数目。
3、设计实验：
（1）探究“通电螺线管磁性强弱跟电流大小有关”猜想
应让 保持不变，利用 来改变电路中的电流，观察磁性强弱是否改变。
实验电路图
线圈匝数
变阻器
通过通电螺线管的电流越____,通电螺线管周围的磁性_____。
结论
增大电流通电螺线管吸引的大头针数目_____。
现象
越强
大
增多
研究通电螺线管磁性强弱与电流大小的关系
（2）探究“通电螺线管磁性强弱跟线圈匝数多少有关”
猜想应让 保持不变，改变
来观察磁性强弱。
电流大小
线圈匝数
实验电路图
现象
匝数越______,
吸引大头针越______.
多
多
结论
当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______,磁性______.
越多
越强
研究通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系
（3）探究“通电螺线管磁性强弱跟有无铁芯有关”
插入铁芯通电螺线管磁性大大增强。
猜想
影响通电螺线管磁性强弱
铁芯的有无
通过线圈的电流的大小
线圈的匝数多少
思考：铁芯能换成钢芯吗？
不能
电磁铁的优点
磁性的有无可以控制
磁性的强弱可以控制
磁场的方向可以控制
利用通断电实现
利用改变电流大小、线圈匝数实现
利用改变电流方向实现
1.将电磁铁、滑动变阻器、电源与开关接成闭合回路，若将变阻器的滑片向右移动，那么螺线管上端悬挂铁块的弹簧将：
A.不变 B.缩短
C.伸长 D.不能判断
思考：若悬挂的铁块改为磁铁，情况又将怎样呢？
N
③它的南北极可以通过改变 来控制.
小 结
1.电磁铁是一个带有 的 .
铁芯
通电螺线管
2.电磁铁的磁性跟 和 _______ 有关
电流大小
线圈匝数
3.电磁铁工作的原理:__________________
利用电流的磁效应.
4.电磁铁的优点:
①磁性有无可以用 　　来控制.
电流的有无
②磁性强弱可以用改变 来控制.
电流大小
电流方向
5.电磁铁的应用:
电磁起重机
电铃
电话听筒
电磁继电器浙教版八年级下册《3.2 电流的磁场》教学设计（第二课时）
一、教学内容确定
（一）核心概念
电磁铁是由带铁芯的通电螺线管构成的，其核心工作原理是电流的磁效应，且铁芯不能用钢芯替代。
电磁铁磁性强弱受三个关键因素影响：线圈匝数、电流大小、有无铁芯。电流越大、线圈匝数越多、有铁芯时，磁性越强。
电磁铁磁极方向由电流方向决定，改变电流方向可直接改变磁极；磁性有无通过通断电控制，磁性强弱可通过改变电流大小或线圈匝数调节。
电磁铁具有 “磁性可控、强弱可调、磁极可改” 的显著优点，广泛应用于电磁起重机、电铃、电磁继电器等设备。
（二）跨学科概念
因果与推理：通过控制变量实验，建立 “线圈匝数 / 电流大小 / 铁芯有无” 与 “磁性强弱” 的因果关系，以及 “电流方向” 与 “磁极方向” 的因果关联。
模型与优化：电磁铁是 “通电螺线管 + 铁芯” 的优化模型，通过结构优化（加铁芯、多绕线圈）提升功能（增强磁性），体现 “结构决定功能” 的逻辑。
技术与应用：电磁铁的可控性特点使其适配多种技术场景，体现科学知识向技术转化的应用价值，培养工程应用思维。
能量与转化：电流的电能转化为电磁铁的磁场能，磁性强弱变化对应能量转化效率的差异，符合能量守恒规律。
二、教学目标
（一）科学目标
能准确说出电磁铁的组成（带铁芯的通电螺线管）和工作原理，知道铁芯不能用钢芯替代的原因。
掌握影响电磁铁磁性强弱的三个因素，能解释 “电流越大、匝数越多、有铁芯” 磁性越强的规律。
明确电磁铁磁极方向的影响因素，知道改变电流方向可改变磁极，掌握磁性有无、强弱的控制方法。
了解电磁铁的优点及常见应用，能结合其特性分析应用场景的原理。
（二）科学思维
通过控制变量法探究电磁铁磁性强弱的影响因素，培养对比分析、归纳总结的科学思维。
基于实验现象推理因果关系，建立 “条件 — 现象 — 结论” 的逻辑链条，提升科学推理能力。
结合电磁铁的特性与应用场景，发展 “特性 — 应用” 的关联思维，理解科学知识的技术转化逻辑。
（三）探究实践
能设计并规范完成 “探究电磁铁磁性强弱影响因素” 的分组实验，正确控制变量、观察现象、记录数据。
学会用 “吸引大头针的数目” 量化磁性强弱，掌握实验数据的分析方法，得出合理结论。
能通过实验验证 “电流方向对磁极的影响”，熟练操作电路（滑动变阻器调节电流）、观察小磁针偏转现象。
（四）态度责任
感受控制变量实验的严谨性，培养实事求是的科学态度和合作探究精神。
认识电磁铁在生产生活中的广泛应用，体会科学技术对人类生活的推动作用，激发技术创新兴趣。
理解 “结构优化提升功能” 的科学思想，增强运用科学知识解决实际问题的责任感。
三、教学重难点
（一）重点
电磁铁的组成、工作原理及优点。
影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法探究过程与结论）。
电磁铁磁极方向的影响因素及磁性的控制方法。
（二）难点
控制变量法在探究实验中的规范应用（单一变量改变，其他变量保持不变）。
理解 “吸引大头针数目” 作为磁性强弱量化指标的科学合理性。
结合电磁铁特性分析实际应用场景的工作原理。
四、教学准备
实验器材：电源、开关、滑动变阻器、不同匝数的螺线管、铁芯、钢芯、大头针、小磁针、导线若干、电流表。
教学资源：课件（包含实验电路图、影响因素逻辑图、电磁铁应用实例图）、实验视频（控制变量实验演示、电磁铁应用场景）、中考真题练习课件。
五、教学环节设计
（一）复习导入，衔接新知
复习提问：上节课我们学习了通电螺线管，其磁场分布与哪种磁体相似？如何判断它的磁极？（条形磁体；安培定则）
实验铺垫：演示 “通电螺线管吸大头针” 和 “插入铁芯后吸更多大头针” 的对比实验，提问：“插入铁芯后，螺线管磁性明显增强，这种带铁芯的通电螺线管叫什么？它的磁性强弱还会受哪些因素影响？”
引出课题：今天我们就来深入探究电磁铁的特性，包括它的组成、磁性强弱的影响因素、磁极控制方法及应用。
【设计意图】通过复习旧知和对比实验，自然过渡到电磁铁的学习，创设认知冲突，激发学生对 “磁性强弱影响因素” 的探究兴趣，建立新旧知识的衔接。
（二）探究新知一：电磁铁的组成与工作原理
明确电磁铁的定义：带有铁芯的通电螺线管。
展示电磁铁结构示意图（螺线管 + 铁芯），强调：铁芯是增强磁性的关键，不能用钢芯替代（钢芯磁化后磁性能长期保持，无法通过断电消除磁性）。
重申工作原理：电流的磁效应（通电螺线管产生磁场，铁芯被磁化后叠加磁场，使磁性显著增强）。
特性演示：
通断电实验：通电时吸引大头针，断电后大头针掉落，说明 “磁性有无可通过通断电控制”。
【设计意图】从概念、结构、原理到基础特性，层层递进，让学生快速建立对电磁铁的基本认知，明确核心组成和关键注意事项（铁芯不能用钢芯）。
（三）探究新知二：电磁铁磁性强弱的影响因素
提出问题与假设：
提问：“电磁铁磁性强弱可能与哪些因素有关？”
学生分组讨论，结合已有知识提出假设：线圈匝数、电流大小、有无铁芯。
实验方法讲解：
明确采用 “控制变量法”，强调：探究某一因素时，需保持其他因素不变，只改变研究变量。
确定量化指标：用 “吸引大头针的数目” 判断磁性强弱，吸引越多，磁性越强。
分组实验探究：
实验 1：探究 “电流大小的影响”
控制条件：线圈匝数相同、有铁芯。
操作：通过滑动变阻器改变电流大小（观察电流表读数），记录不同电流下吸引的大头针数目。
结论：电流越大，吸引的大头针越多，磁性越强。
实验 2：探究 “线圈匝数的影响”
控制条件：电流大小相同、有铁芯。
操作：更换不同匝数的螺线管，保持滑动变阻器滑片位置不变（电流不变），记录吸引的大头针数目。
结论：匝数越多，吸引的大头针越多，磁性越强。
实验 3：探究 “有无铁芯的影响”
控制条件：线圈匝数相同、电流大小相同。
操作：先将无铁芯的螺线管通电，记录吸引的大头针数目；再插入铁芯，保持电流不变，记录数目变化。
结论：插入铁芯后，吸引的大头针显著增多，磁性大大增强。
总结规律：
师生共同梳理：电磁铁磁性强弱与线圈匝数（正相关）、电流大小（正相关）、有无铁芯（有铁芯更强）有关，且铁芯不能用钢芯替代。
【设计意图】通过“提出假设—设计方案—分组实验—归纳结论”的完整探究流程，让学生亲身体验控制变量法的应用，突破“影响因素” 这一重点，培养探究实践能力和科学思维。
（四）探究新知三：电磁铁的磁极与特性
磁极方向探究：
实验操作：在电磁铁两端放置小磁针，记录磁极方向；调换电源正负极（改变电流方向），观察小磁针偏转情况。
结论：改变电流方向，小磁针偏转方向改变，说明电磁铁磁极方向由电流方向决定。
特性与优点总结：
磁性有无：通断电控制（通电有磁性，断电无磁性）；
磁性强弱：改变电流大小或线圈匝数；
磁极方向：改变电流方向；
优点：磁性可控、强弱可调、磁极可改。
应用介绍：展示电磁起重机、电铃、电磁继电器等应用图片，简要说明工作原理（如电磁起重机：通电产生强磁性吸起钢铁，断电磁性消失放下钢铁）。
【设计意图】通过实验直观感受电流方向对磁极的影响，系统梳理电磁铁的特性与优点，结合应用实例让学生理解 “特性决定应用”，强化知识与生活的联系。
（五）课堂小结，巩固提升
师生梳理知识脉络：电磁铁组成与原理→磁性强弱影响因素→磁极控制与特性→优点与应用。
核心要点：控制变量法的应用、三个影响因素、磁极与电流方向关系、铁芯不能用钢芯替代。
【设计意图】帮助学生构建系统的知识框架，强化重点知识记忆，明确知识间的逻辑关联。
六、板书设计
3.2电流的磁场（第二课时）
一、电磁铁
组成：带铁芯的通电螺线管（铁芯≠钢芯）
原理：电流的磁效应（铁芯磁化增强磁性）
二、磁性强弱的影响因素（控制变量法）
影响因素 规律
电流大小 电流越大，磁性越强
线圈匝数 匝数越多，磁性越强
有无铁芯 有铁芯＞无铁芯，磁性显著增强
三、磁极与控制方法
磁极方向：由电流方向决定（改电流方向→改磁极）
磁性控制：
有无：通断电
强弱：改电流大小 / 线圈匝数
四、优点与应用
优点：磁性可控、强弱可调、磁极可改
应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器等
七、作业设计
基础作业：完成教材课后练习，背诵电磁铁的组成、工作原理、磁性强弱影响因素及优点，解释 “为什么电流越大、匝数越多，电磁铁磁性越强”。
实验作业：用电池、导线、铁钉（铁芯）、回形针自制简易电磁铁，改变线圈匝数（如10匝、20匝），观察吸引回形针数量的变化，记录实验数据并撰写简短报告。
拓展作业：查阅资料，了解电磁继电器的工作原理，结合电磁铁的特性分析其 “用低压控制高压”的优势，撰写100字左右的说明。
真题作业：完成 1-2 道浙江中考相关真题（如判断电磁铁磁性增强的措施、分析磁悬浮盆栽的工作原理），巩固知识应用能力。
八、教学反思
强化实验指导：课前强调控制变量的操作要点，课堂上巡查各组实验情况，及时纠正 “未保持变量不变” 的问题；提供实验操作步骤清单，规范实验流程。
补充本质讲解：通过动画演示铁芯磁化过程，说明铁芯被磁化后产生的磁场与螺线管磁场叠加，从而增强整体磁性，让学生理解 “加铁芯增强磁性” 的本质。
深化应用分析：选取 1-2 个典型应用（如电铃），结合动画拆解工作过程，逐一对应电磁铁 “通断电控制磁性” 的特性，帮助学生建立 “特性 — 应用” 的精准关联。
分层巩固练习：设计基础题（记忆影响因素、特性）、提高题（实验误差分析）、拓展题（应用原理分析），满足不同层次学生的学习需求，强化知识掌握。

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