2019_2020学年九年级物理全册14.4电磁铁及其应用详案附教材分析和教学反思新版北师大版.doc

《电磁铁及其应用》
教材分析：
本节内容是“电生磁”知识的延续与应用,简单讲电磁铁就是带有铁芯的通电螺线管,利用铁芯使磁性增强。电磁铁在实际中应用广泛,如本节中的涉及的电磁继电器、电铃和自动控制电路等,所以本节重点是研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,既是为后面的应用服务,也体验了实验探究的过程,强化利用实验得出结论的能力。电磁铁与永磁体相比具有磁性可控、磁极可控的优点,电磁继电器利用了电磁铁磁性的有无可以利用电流的有无来控制这一特点。通过对电磁继电器工作原理的了解,掌握利用低压控制高压、弱电流控制强电流的方法。虽然电磁继电器在很多用电器中有广泛应用,但学生独立接触电磁继电器的机会较小,很难单独来研究它的工作过程,所以利用挂图、模型等了解电磁继电器的工作原理及其应用是本节教学的难点。
教学目标：
【知识与能力目标】
1.能描述电磁铁,说明电磁铁的工作原理。
2.通过实验探究知道电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。
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。
【过程与方法目标】
通过阅读说明书和观察电磁继电器,知道如何使用电磁继电器,会说明电磁继电器在实际电路中的工作过程。
【情感态度价值观目标】
通过认识电磁铁的实际应用,加强物理与生活的联系,提高学习物理的兴趣。
教学重难点：
【教学重点】
实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
【教学难点】
电磁继电器的工作原理及其应用。
课前准备：
1.教师研读课标、教材，撰写教学设计，制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容，收集有关资料。
3.实验器材：电磁继电器工作原理挂图和示教板（或实物），导线若干，开关，学生电源2台，铁架台、弹簧测力计、磁铁等。
教学过程：
一、复习旧课：
1.磁体具有什么性质？
2.奥斯特发现了什么？
3.什么是螺线管?它的磁性很强吗？如何让它的磁性增强呢？
二、激发学习动机：
设置情景:桌上有一堆大头针,请同学们想一想用什么方法能快速地把大头针捡起来放到盒子里而又不被扎到手(旁边有一磁铁)?(请一名学生上来演示: )
然后老师手掌中藏着一个电磁铁同样把大头针吸起来又很轻松的放到盒子里。问:这是怎么回事?
通过比较两种磁铁引出电磁铁。(点出课题)。
课件展示生活中的电磁铁的工作图片，进入本节课的内容——电磁铁及其应用。
三、讲授新知识：
（一）电磁铁
要求学生通过阅读课本的得出电磁铁的定义。
1.定义：内部带有铁芯的通电螺线管
注：铁芯使通电螺线管的磁性增强
在同学们的桌子上就有一个电磁铁,请同学们先观察它的构造,然后动手做一做:怎样才能利用它把大头针吸起放到另外一处?在这个过程中,同学们先给电磁铁通电,才能把大头针吸起来;然后又断电,才能使得大头针被放下。请同学们思考一下:电磁铁的工作原理是什么?(生答: )
2.工作原理:电流的磁效应。
思考;研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
3.磁铁的磁性强弱的影响因素。
①研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系。
实验方法：控制变量法
改变线圈的匝数，保持通过的电流不变。
现象：线圈圈数越多，弹簧测力计的示数越大，磁性越强。
结论：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。
②研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
实验方法：控制变量法。
改变通过的电流大小，保持线圈的匝数不变。
现象：通过的电流越大，弹簧测力计的示数越大，磁性越强。
结论：当线圈的匝数时，通过电磁铁电流一定越大,磁性越强。
4.电磁铁的优点：
磁性有无，可用电流通断来控制。
磁性强弱，可用电流大小和线圈匝数来控制。
磁极变换，可用线圈电流方向来控制。
（二）电磁铁的应用
1.电铃
出示电磁继电器工作原理挂图和示教板，结合课件讲解其工作原理。
工作原理：闭合开关，电磁铁有磁性将衔铁吸下，敲击铃碗，衔铁下来后电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁上去，有接通，这样反复敲打，发出铃声。
2.电磁继电器。
出示电磁继电器工作原理挂图和示教板，介绍它的结构：主要由电磁铁、弹簧、衔铁和触点组成。
结合挂图介绍它的工作原理：
（1）控制电路：低压电源、线圈、开关。
（2）工作电路：高压电源、用电器（电动机）、触点开关。
启发：电磁继电器是如何控制工作电路工作的呢？
引导分析：闭合S→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关接通→高压电路接近→电动机工作。
断开S→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关断开→高压电路断开→电动机停止工作。
演示：电磁继电器的控制作用，让学生观察触点闭事和断开的情况下，电动机的运转情况。
点拨：实际的工作电路是高压电路，使用电磁继电器，通过控制低压电路通断的办法，来间接控制高压电路的通断，既可以保障人身安全，又可以实现遥控和生产自动化。
启发：懂得了电磁继电器的结构和工作原理，我们就可以进行控制电路的设计和实验。
3.电磁阀控制车门
电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置．这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动．
4.磁悬浮列车
工作原理：由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行
学生梳理本节课知识内容：
1.本节课主要学习了电磁铁及其磁性强弱的影响因素,使用电磁继电器控制电路等。
2.电磁铁磁性强弱与通过电流的大小、线圈的匝数有关。
3.电磁铁和普通磁铁相比可以从磁性的强弱、磁极的改变等方面说明。
4.电磁继电器可用于低电压、弱电流控制高电压、强电流,实行远距离控制等。
四、巩固运用：
C

B
A
1.电磁继电器的结构如右图所示，其中A是_电磁铁_,B是衔铁，C是触点_。它利用电磁铁对衔铁的吸放，代替开关去控制电路的通断。
2.用电磁继电器控制高电压、强电流的开关，其主要优点是 ( B )
A.节约用电 B.安全用电
C.保护用电器 D.操作简单
3.关于电磁继电器的衔铁的选用，下列说法中正确的是 ( A )
A.应选用软铁材料 B.应选用钢棒
C.以上两种材料都可以使用 D.以上两种材料都不行
4.下列叙述中正确的是 ( C)
A.话筒的作用是把声音直接送往受话方的听筒
B.话筒的作用是把忽强忽弱的电流转化为忽高忽低的声音
C.当忽强忽弱的电流通过听筒里的螺线管时，听筒的振动膜就振动发声
D.最简单的电话装置是由话筒和听筒并联后接上电池而成
五、检查评价：
师：通过本节课学习，你学到了什么?
生：讨论、交流后得出：我们知道了电磁铁、如何使用电磁铁、以及电磁铁的优点；知道了电磁铁在生活、生产中的应用。如;电铃、电话、电磁继电器、磁悬浮列车等。
师：每位同学都对自己在本节课学习进行评估。
布置课后作业。
六、间隔性复习：
在后面的教学安排中进行此环节。
教学反思：
本节课采用了“传递-接受”的教学模式来进行教学。在此种教学模式的探索中，我总结出如下：
1.在情景创设上，我认为是很成功的，它集中了学生们的注意力，把孩子们拉入到课堂的思考中来，随着问题的提出，学生们能积极思考和参与，为实验探究做好思想准备。
2.确定了研究的问题，学生再做出假设，细节的有针对性的引导，使学生明白了整个的实验过程，学生能很好的完成，同时注意引导学生总结电磁铁的优点，使学生明确就是它的这些优点，使得它在生产、生活中广泛应用。学生掌握比较好。
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