第三节 跨学科实践：电磁铁及其应用（教学课件）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

第十七章 电磁相互作用 物理九年级全一册 •北师大版（北京） 第三节 跨学科实践：电磁铁及其应用 学习目标 01 02 03 04 物理观念 了解电磁铁的构造与工作原理，知道其磁性有无可由电流通断控制，磁性强弱受电流大小、线圈匝数、有无铁芯影响；认识电磁铁在电磁起重机、电磁继电器、电铃等生活与生产设备中的应用，构建电磁相互作用与实际应用相联系的观念 。 科学思维 在探究影响电磁铁磁性强弱因素过程中，运用控制变量法设计实验，如分别控制电流大小、线圈匝数，研究磁性强弱变化；通过转换法，将电磁铁磁性强弱转换为吸引大头针数量来观察和比较；基于实验现象和数据进行分析、归纳、推理，得出科学结论 。 科学探究 经历“提出问题 - 作出假设 - 设计实验 - 进行实验 - 收集证据 - 解释与结论 - 反思与评价”的探究过程，提出影响电磁铁磁性强弱因素的问题，作出合理假设，设计并优化实验方案。 科学态度与责任 在实验探究中，秉持实事求是的态度，尊重实验数据，不随意篡改；培养严谨认真、勇于探索的科学精神，面对实验中的困难与挑战，积极思考解决；认识到电磁铁技术对社会发展的重要作用，关注电磁技术在生活中的应用，树立合理利用科学技术为人类服务的意识 。 重点难点 教学重点 教学重点 探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验过程，包括实验设计、操作、数据处理与结论得出；理解电磁铁的工作原理，掌握电磁铁在常见设备中的应用实例及原理分析 。 深入理解控制变量法在本实验中的运用，能准确控制变量并分析变量间的关系；理解电磁继电器复杂的工作过程，以及电磁铁在电磁阀车门、磁浮列车等复杂设备中的工作原理和应用 。 复习： 奥斯特实验---电流的磁效应 安培定则（右手螺旋定则） 探究新知 永久磁体 电磁铁 （插入铁芯） 探究新知 线圈 铁芯 演示电磁铁的工作 　　1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 　　2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。 一、电磁铁 探究新知 电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ 　　磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。 应用电流磁效应，应该与电流大小有关。 线圈是主要部件，应该与线圈的形状、匝数有关。 二、电磁铁的磁性 问题 猜想 探究新知 探究新知 探究新知 探究新知 探究新知 S a 判断磁性强弱方法： 　　根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。 　　对于外形相同的螺线管，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有什么样的关系？ 　　（1）改变电路中的电流大小； 　　（2）改换不同匝数的螺线管。 二、电磁铁的磁性 设计实验 转换法 控制变量法 探究新知 S a S a 二、电磁铁的磁性 演示1 结论： 　　对于外形相同的螺线管，匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。 现象： 探究新知 现象： 　　 S a b 二、电磁铁的磁性 演示2 结论： 　　对于外形相同的螺线管，电流一定时，螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。 探究新知 电磁起重机 电铃 电磁阀门 电磁锁 电磁选矿机示意图 三、电磁铁的应用 探究新知 　　磁悬浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。是一种靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的，由于磁力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。 　　2003年，上海浦东机场到市区的磁悬浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁悬浮铁路。 磁悬浮列车 三、电磁铁的应用 探究新知 　　在生活中，我们经常看到一些大型机器在工作（如大型吊车），而它们的电流可达几十安、上百安，直接控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？ 三、电磁铁的应用 探究新知 四、电磁继电器 探究新知 1．电磁继电器 　　电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2．电磁继电器的构造 四、电磁继电器 探究新知 3．电磁继电器的工作原理 低压电源 低压控制电路 高压电源 高压工作电路 探究新知 4．用电磁继电器控制电路有什么好处 （1）用低电压、弱电流控制高电压、强电流； （2）实现远程遥控、自动化控制等。 探究新知 探究新知 接低压电源 电磁铁 常闭触点 常开触点 接高压电源 弹簧 衔铁 外壳及底座 动触点 探究新知 　　1．图中是一种水位自动报警器原理图。试说明它的工作原理。 课堂练习 　　2．图中是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。 课堂练习 　　3．图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。 课堂练习 　　2．通常情况下，下列物体中属于绝缘体的一组是　　　　　　　　　　　　　　　（　　） 　　A．人 体、大 地、铜钥匙 　　B．橡 皮、煤 油、塑料袋 　　C．铅笔芯、盐 水、玻璃杯 　　D．瓷 瓶、空 气、钢板尺 B 课堂练习 课堂小结 谢谢聆听 谢谢聆听 $$