20.3 电磁铁、电磁继电器（教学设计）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

20.3 电磁铁、电磁继电器（教学设计） 年级 九年级 授课时间 课题 20.3 电磁铁、电磁继电器 教学 目标 1. 描述电磁铁；说明电磁铁的特点和工作原理. 2. 能通过实验，得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关. 3. 能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用. 教材 分析 本节是前面电磁知识的延续。电磁铁在生产、生活中的应用非常广泛，最直接的应用是电磁起重机。电磁铁还是电磁继电器、电铃和自动控制电路中的重要部件。 本节内容由“电磁铁”“电磁铁的磁性”和“电磁继电器”三部分组成。本节教学的重点是“电磁铁的磁性”。突出教学重点的关键是做好“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，引导学生参与实验、分析现象，体验科学探究的方法。 本节教学的难点是电磁继电器的工作原理及其应用。教学时可在介绍电磁继电器的结构后结合实际应用剖析电磁继电器的工作原理，以突破教学难点。 教学 器材 干电池三节（或学生电源），大铁钉两枚，大钢钉一枚，铝筒一个，漆包线（1m和1.2m各一根），小刀一把，大头针（或细铁屑）适量，开关、滑动变阻器一只，演示用电磁铁。 多媒体ppt，包含视频《电磁起重机》、《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》、《电磁继电器》、《电磁铁 电磁继电器》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【回忆知识并提问】 1. 回忆通电螺线管的磁场 通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，它的两端磁性最强，相当于条形磁体的两个磁极。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。 2. 在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，而它们的电流可达几十、上百安，人工直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？利用电磁铁制成的电磁继电器，可以完成这一任务。 什么是电磁铁？电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？有哪些应用？这节课我们就学习有关电磁铁、电磁继电器的知识—《20.3电磁铁 电磁继电器》。 回忆通电螺线管的磁场的情况，思考问题，进入情景。 学习新课 一、电磁铁 【出示电磁铁并讲解】 1. 概念：内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。如图所示。 2. 特点：有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。 电磁铁 3. 工作原理 电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。 4. 电磁铁磁极极性的判断 电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则来判定。 【例题1】（多选）下列有关电磁铁的说法中，正确的是（ AD ） A. 铁芯使通电电磁铁的磁性增强 B. 电磁铁断电后，仍然有很强的磁性 C. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 D. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的 【解析】A.铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。故A正确。 B. 电磁铁断电后，会失去磁性，故B错误。 C. 电磁铁的铁芯不能用铜棒代替，因铜棒不能被磁化，故C错误。 D. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的，故正确。 观察电磁铁，说出其构造与工作原理。 会判断电磁铁磁极的极性。 做例题1，理解电磁铁的相关知识。 学习新课 二、电磁铁的磁性 1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【提出问题】电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关? 【归纳形成假设】 ①电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性，猜想电流的大小应该会影响电磁铁磁性的强弱。 ②构成电磁铁的主要部件是线圈，猜想线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。 【设计并进行实验】 （1）实验方法 ①控制变量法：控制电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小；控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数。 ②转换法：根据电磁铁吸引铁钉或曲别针等数量的多少来判断电磁铁的磁性强弱。 （2）实验器材与电路 把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。 （3）进行实验 ①按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。 C ②把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。 （4）分析论证 实验①中，通过电磁铁的电流越大，吸引曲别针的数目越多，说明电磁铁的磁性越强；实验②中，线圈匝数多的c电磁铁吸引曲别针的数目最多，说明c电磁铁的磁性比a与b电磁铁的磁性强。 （5）实验结论 线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 2. 电磁铁的优点 【根据实验结论进行归纳】 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。 （2）可以