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- 2021-11-01 发布
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1. 课题
第四节 电磁铁
2. 课型
新授课
3. 辅助工具
(1)教具:干电池两节,大铁钉两枚,导线(两根),大头针适量,滑动变阻器,电流表,开关,导线。
(2)多媒体课件
4. 教学目标
一、知识与技能
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。
二、过程与方法
1.经历探究电磁铁的过程,体会控制变量的方法。
2.在评估的过程中,体验评估和交流在科学探究中的重要作用。
三、情感态度与价值观
1.在探究知识的过程中,形成乐于探究的意识和敢于创新的精神。
2.体验探索科学的乐趣,养成主动与他人交流合作的精神。
5.教学内容
教学重点:
1.探究影响电磁铁磁性的因素。
2.电磁铁的优越性与应用实例。
教学难点:
1.如何引导学生对影响电磁铁磁性的因素做出科学猜想。
2.如何引导学生自主探究电磁铁磁性与影响因素的关系。
3.如何引导学生将电磁铁应用于生活和生产中,让学生感知学以致用,即物理知识来源于生活,又应用于生活。
6. 学情分析
(1)学生年龄特点分析
(2)学生已有知识经验分析
(3)学生差异分析
7. 教学方法
探究法、讨论法、实验法。
8.教与学
教师的教学过程
学生的学习过程
一、复习铺垫
前面我们学习了一些电磁的知识,大家一起回顾一下。
二、创设情境,引入新课
【提出问题1】如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?
【猜想】增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。
【实验】请同学们观察下面的实验:演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的
1. 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的周围存在着 ,即电流的 效应。
2.通电螺线管相当于一个__ 形磁体,它的N、S极的极性跟 有关。
学生思考
程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。
【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强,引入新课。(板书课题)
二、进入新课,科学探究
(一)电磁铁
1.【概念】我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。【提出问题2】为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?
2.【原理】铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,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,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。【提出问题3】电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?它的磁性强弱与哪些因素有关呢?
(二)怎样使电磁铁的磁性强
【猜想】1.电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关,因为电流越大,电流产生的磁场可能就越强;
2.电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关,因为一匝线圈要产生一定的磁场,匝数多,则产生的磁场也会增强。
3.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关,因为越粗,铁的质量越大,磁化的量越大。
4.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关,可能插入另一种材料的物质,其磁性会有所不同。
【总结】教师经过讨论汇总后,总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关,下面对这两个问题进行实验设计。
【设计实验】
1. 想研究电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关,该如何控制匝数呢?同理要研究磁场与匝数的关系,该如何控制电流呢?
(在研究匝数时控制电流不变,在研究电流时,控制匝数的不变)
2. 如何改变线圈的匝数?如何改变电流的大小?
(取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同;通过滑动变阻器改变电流的大小)
3. 如何判断电磁铁磁性的强弱?
回答
观察
师生讨论
讨论
师生分析、讨论
学生回答
(通过采用不同匝数的电磁铁以改变其匝数,通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小,通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁场的强弱。)
【进行实验】
1.组成电路:将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。
2.将开关合上或打开,观察通电、断电时,电磁铁对大头针的吸引情况,判断电磁铁磁性的有无。
3.将开关合上,调节滑动变阻器,使电流增大和减小(观察电流表指针的示数),从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
4.将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。
【分析与论证】
(1)电磁铁通电时产生磁场,断电时没有磁场。
(2)通过电磁铁的电流越大,它的磁场越强。
(3)在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁场越强。
【电磁铁的优势】
1、电磁铁磁性有无,可用通断电来控制
2、电磁铁磁性强弱,可用电流强弱和匝数多少来控制
3、电磁铁的极性变换,可用电流的方向和线圈的绕法来实现。
(三)电磁铁的应用(8min)
电磁起重机、自动控制系统中的电磁阀门、电铃、电话听筒、电磁继电器等等。
【播放视频】:电磁铁的应用。
【问题】看了电磁铁的应用,大家猜想一下,电磁起重机内部的构造是怎样的?它的工作过程是怎样的?
【构造】电磁铁、起吊臂、开关、电源等。
【工作过程】把电磁铁安装到吊车上,通电后它就具有了磁性,能吸引大量的铁制品,然后将其移动到另外一个地方,断电,电磁铁失去磁性,铁制品就卸了下来。
学生操作
师生讨论
学生回答
【讨论】
(1)电磁起重机中的电磁铁中的铁芯是用硬磁性材料做呢?还是用软磁性材料制作?
(2)现有两种常用的电磁起重机:一种是圆柱形电磁铁,一种是蹄形电磁铁。谁产生的磁性会更强些?
(五)思考与练习(5min)
如果想探究电磁铁的磁性与铁芯的粗细是否有关,该怎样设计实验?
学生思考、讨论
9.反馈
(1)当堂教学效果反馈(作业).
在“研究电磁铁”的探究实验中,给你的器材是:一个线圈匝数可以改变的电磁铁、电池组、开关、滑动变阻器、大头针、铜芯线。请完成如下实验表格。
步骤
控制不变因素
调节变化因素
观察实验现象
探究结论
1
同一电磁铁
电流相同
通电
通电有磁性
断电
断电无磁性
2
线圈匝数
吸大头针数增加
电流越大
磁场越强
吸大头针数减少
3
线圈形状
电流相同
匝数多
吸大头针多
匝数少
吸大头针少
(2)教学反思
10.板书设计
第四节 电磁铁
一、电磁铁:加了铁芯的通电螺线管就叫做电磁铁。
二、决定电磁铁磁性强弱的因素:
电磁铁通电时有磁性,断电时磁性无;通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性强;当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
三、电磁铁的优点有:
1、电磁铁磁性有无,可用通断电来控制
2、电磁铁磁性强弱,可用电流强弱和匝数多少来控制
3、电磁铁的极性变换,可用电流的方向和线圈的绕法来实现。
四。电磁铁的应用:
电磁起重机、自动控制系统中的电磁阀门、电铃、电话听筒、电磁继电器等等。
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