内容正文:
16.3 电磁铁
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◇教学目标◇
1.知道什么是电磁铁,了解电磁铁的特性和工作原理。
2.通过影响电磁铁磁性强弱的因素的探究过程,掌握控制变量的方法。
3.了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用。
◇教学重难点◇
1.教学重点:电磁铁的特性、探究电磁铁的磁性强弱。
2.教学难点:用控制变量法探索出电磁铁的特点和磁性强弱跟哪些因素有关。
◇教学过程◇
一、新课导入
[实验]先将小磁针分别放在通电螺线管的两端,通电后,观察通电螺线管对小磁针作用的明显程度;再将铁棒插入通电螺线管,通电后,观察通电螺线管对小磁针作用的明显程度。
二、教学步骤
探究点1 什么是电磁铁
[阅读课本]P13~14“什么是电磁铁”
[思考]磁浮列车和电磁起重机都是利用什么来工作的?
[提示]磁浮列车和电磁起重机都是利用电磁铁来工作的。电磁铁在我们生产、生活中有着广泛的应用。
[阅读课本]P13~14“活动1 认识和制作电磁铁”
[思考]什么是电磁铁呢?它和通电螺线管一样吗?
[提示]电磁铁是一个带有铁芯的螺线管,它由线圈和铁芯两部分组成。
[思考]电磁铁的铁芯只用铁棒,而不用其他铜、铝等金属棒,为什么?
[提示]铁棒是由铁磁性材料制成的,能被磁化;而铜、铝等金属不属于铁磁性材料,不能被磁化。
[思考]电磁铁的磁性有什么特点?
[提示]电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失。
[归纳提升]电磁铁的铁芯是用软铁制成的,而不用硬铁。因为硬铁被磁化后,磁性不易失去。电磁铁的工作原理:电流的磁效应,通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强。
[习题]许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁的说法正确的是 ( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁铁不论通电与否都有磁性
C.当电磁铁中电流方向改变时,电磁铁就会失去磁性
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
[分析]电磁铁的铁芯,不能用铜棒代替,因为铜棒通电后不能被磁化,A项错误;根据电磁铁的特点可知,有电流,有磁性,无电流,无磁性,B项错误;电流方向改变时,只能改变电磁铁的极性,不能让电磁铁的磁性消失,C项错误;电磁铁是根据电流的磁效应制成的,D项正确。
[答案]D
探究点2 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
[阅读课本]P14~15“电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关”
[思考]通过什么方法知道电磁铁磁性的强弱?
[提示]通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断,采用的是转换法。
[思考]影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些?实验探究中采用什么实验方法?
[提示]电磁铁磁性的强弱与线圈中电流的大小、线圈的匝数等因素有关。实验中采用的是控制变量法。
[实验]学生探究完成课本P14~15“活动2”的内容。
[思考]探究过程中应注意什么?
[提示]实验过程中应注意:①正确连接电路,必要时可以先复习电路连接的有关知识;②控制变量时,为了使实验效果明显,要使不同物理量的差别大些;③每次实验时,都应将大头针与电磁铁尽可能充分接触。
[思考]比较甲、乙两图,得出什么结论?
[提示]比较甲、乙两图可知,在线圈匝数相同时,电路中电流越大,电磁铁的磁性越强。
[思考]丙图说明什么?
[提示]通过丙图可知,在电流相同时,电磁铁磁性的强弱还与线圈匝数有关。
[归纳提升]影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数、有无铁芯。当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性就越强;当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强。
[思考]电磁铁和普通的磁体相比,它的优点有哪些?
[归纳提升]电磁铁的优点:①电磁铁的磁性有无可以由电流的通断来控制;②电磁铁的磁性强弱可以通过改变电流的大小和线圈匝数来控制;③电磁铁的磁极由电流方向控制。
探究点3 电磁铁的应用
[阅读课本]P16“电磁铁的应用”
[思考]举例:电磁铁在生产、生活中的应用。
[提示]电铃、电话、磁带录音等都应用了电磁铁。
[阅读课本]P16“STSE”
[思考]计算机磁盘是怎样工作的?
[提示]计算机磁盘是在盘片上均匀地涂上一层极薄的磁性材料构成的,图像、声音和数字等信息之所以保存在上面,是因为我们把它们转换成磁头电流信号,磁头电流产生的磁场使磁盘上的磁性材料磁化,将信息保存到了计算机的磁盘上。在需要这些信息时,我们又用磁头与这些被磁化的磁性材料相互作用,把信息“读”出来。
三、板书设计
16.3 电磁铁
1.电磁铁
(1)构造
(2)特性
(3)工作原理
2.影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)电流大小
(2)线圈匝数
(3)有无铁芯
3.电磁铁的应用
◇教学反思◇
本节课涉及的实验器材简便、操作简单、效果明显。应多给学生创造动手探究的机会,以激发学生的学习兴趣,增强学习效果。
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