16.3 电磁铁（教学课件）物理沪粤版九年级下册

沪粤版 九年级下册 第十六章 磁场 电磁铁 16.3 电磁铁 学习目标 1．科学观念：理解电磁铁“线圈+铁芯”的组成，掌握其“通电有磁、断电无磁”的特点，明确电流大小、线圈匝数对磁性强弱的影响，建立“电生磁且可控”的认知； 2．科学思维：通过实验现象归纳电磁铁磁性规律，运用控制变量法（控匝数变电流等）和转换法（以大头针数目反映磁性）分析问题，提升逻辑推理能力； 3．科学探究：能设计简易电磁铁，规范完成磁性强弱探究实验，准确记录数据，针对“竹筷替代铁钉”等现象提出合理分析，解决实验问题； 4．科学态度与责任：结合磁浮列车等应用感知知识价值，实验中秉持严谨态度，树立用物理知识解释生活科技的意识。 重点难点 1．掌握电磁铁“线圈+铁芯”的组成及“通电有磁、断电无磁”的特点； 2．理解电流大小、线圈匝数对磁性强弱的影响； 3．规范完成电磁铁制作与探究实验，运用控制变量法和转换法分析数据。 1．解释铁芯对电磁铁磁性的增强作用； 2．实验中精准控制单一变量（如保证电流相同探究匝数影响）； 3．分析“磁性强弱变化”等实验现象与变量的因果关系。 小到电铃的发声，大到电磁起重机的发力，电磁铁的“通断有磁、强弱可控”特性让它成为科技核心。今天我们将完全遵循教材步骤，先制作电磁铁感知其特性，再探究影响磁性强弱的关键因素，揭开这些大国重器背后的基础原理。 情景引入 视频欣赏——电磁起重机 01 03 CONTENTS 什么是电磁铁 电磁铁的应用 探究新知 02 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关 PART ONE 什么是电磁铁 实验主题 活动1：认识和制作电磁铁 了解电磁铁的结构，制作简易电磁铁并感知其磁性 实验准备 观察电磁铁结构：拆开实验室常用电磁铁，观察其组成——线圈和铁芯（含衔铁）； 制作器材：漆包线、粗细不同的大铁钉、用来绕制螺线管的塑料管、胶带、大头针； 电路器材：电源、开关、导线若干（搭建探究电路）。 实验步骤 步骤 1：用漆包线在塑料管上绕制螺线管（绕向均匀，固定两端导线，剥去漆皮）； 步骤 2：将铁钉插入螺线管内，按图连接电路； 步骤 3：闭合开关，用螺线管一端靠近大头针，观察吸引现象（记录吸引数量）； 步骤 4：断开开关，观察大头针是否脱落； 步骤 5：猜想与验证—将铁钉换成竹筷插入螺线管，重复步骤 3，观察磁性是否变化； 步骤 6：小组比拼—调整绕线或电路，制作磁性更强的电磁铁，比较吸引大头针的数量。 实验结论 活动1：认识和制作电磁铁 当通电螺线管内插入铁钉时，其磁性明显增强；插入竹筷无明显磁性变化； 电磁铁的组成：带有铁芯的螺线管，由线圈和铁芯两部分组成； 核心特点：通电时有磁性，断电时磁性消失。 视频欣赏——制作电磁铁 PART TWO 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关 活动 2—— 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 实验主题 探究电流大小、线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响 实验猜想与依据 猜想 1：与电流大小有关（制作电磁铁时，调整电源电压，吸引大头针数量不同）； 猜想 2：与线圈匝数有关（线圈绕得越多，可能磁性越强）。 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 图 (a)：单螺线管 + 滑动变阻器（改变电流大小） 图 (b)：两个不同匝数的电磁铁串联（保证电流相同） 活动 2—— 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 实验步骤 第一组：探究 “电流大小的影响”（控制线圈匝数不变） 步骤 1：按图 (a) 连接电路，选用匝数固定的螺线管； 步骤 2：闭合开关，调节滑动变阻器，使电流为 0.5A，记录吸引大头针数目； 步骤 3：保持线圈匝数不变，调节滑动变阻器，使电流为 1.0A，记录吸引大头针数目； 步骤 4：对比两次数据，分析电流与磁性强弱的关系。 第二组：探究 “线圈匝数的影响”（控制电流大小不变） 步骤 1：按图 (b) 连接电路，将匝数不同的两个电磁铁串联； 步骤 2：闭合开关，保持电路中电流不变（如 0.5A），分别记录两个电磁铁吸引大头针的数目； 步骤 3：更换不同匝数的螺线管，重复实验，验证结论。 S a S a S a b 视频欣赏—— 实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素 活动 2—— 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 实验数据记录 线圈匝数 n / 匝 电流 I/A 吸引的大头针数目 0.5 1.0 0.5 1.0 实验结论 外形相同的电磁铁，匝数一定时，电流越大，磁性越强。 外形相同，电流一定时，匝数越多，电磁铁的磁性越强。 活动 2—— 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁的优点 1.电磁铁磁性有无可以通过通，断电控制。 2.电磁铁的磁性强弱可以通过电流大小控制。 3.电磁铁的极性及其周围磁场方向可由电流方向控制。 视频欣赏—— 电磁铁和电磁铁磁性强弱的影响因素 PART THREE 电磁铁的应用 电磁铁的应用 导入 电磁铁因 “磁性可控（通断、强弱、方向）” 的特点，在生产生活中应用广泛。 教材核心应用实例 1．磁浮列车：轨道和列车底部均安装电磁铁，通过电磁铁间的相互作用（排斥或吸引）使列车悬浮，减少运行阻力，提高速度； 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 / 铁矿石，断电磁性消失，完成装卸； 3．电铃：工作过程 —— 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； 4．其他应用：电话、继电器等。 电磁铁的应用 电磁起重机 电铃 电磁阀门 电磁选矿示意图 电磁锁 视频欣赏——电磁铁的应用（电磁起重机和电话） STSE 拓展：计算机磁盘及磁盘驱动器 工作原理 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。 课堂小结 布置作业 1．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（        ） A．电流表示数变小，弹簧长度变短 B．电流表示数变小，弹簧长度变长 C．电流表示数变大，弹簧长度变长 D．电流表示数变大，弹簧长度变短 【答案】D 【答案】S     S     减弱 2．如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为_____极，小磁针静止时，A端是_____极；将开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性_____（选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 3．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（  ） A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小 【答案】D 4．探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理，用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁，接入电路，如图所示。闭合开关S，电磁铁有了磁性，A端是______极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后，硬币才被吸起，这说明电流越大，电磁铁的磁性______。 【答案】N（北）     越强 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf53.4.0 Lavf53.4.0 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf55.33.100 Lavf58.12.100 $