初中物理沪科版九年级全册第二节 电流的磁场第2课时教案

第二课时　电磁铁及其应用

教学目标

【知识与技能】

1．知道电磁铁的结构及工作原理．

2．探究影响电磁铁磁性的因素，知道影响电磁铁的磁性强弱、极性的因素．

3．知道电磁继电器的构造和工作原理．

4．了解电磁继电器的用途．

【过程与方法】

教师引导和学生探究讨论，并与实验结合，学生在发现问题后大胆猜测，分组讨论并设计实验方案来证实自己的观点．

【情感、态度与价值观】

体验探索科学的乐趣，养成主动与他人交流合作的意识和态度．

重点难点

【重点】

探究影响电磁铁磁性强弱的因素．

【难点】

了解电磁继电器的工作原理．

教学过程

知识点一　电磁铁

【自主学习】

阅读课本P146—147，完成以下问题：

电磁铁由铁芯和螺线管组成．

【合作探究】

探究一　通电螺线管无法将大头针吸起，将铁芯插入通电螺线管后，可以吸引大头针．

1．为什么插入铁芯后，通电螺线管的磁性会增强呢？

答：铁芯插入通电螺线管后，铁芯被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有铁芯产生的磁场，因而磁场大大增强了．

2. 断开开关，会发生什么现象？

答：被吸引的大头针脱落．

概念：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它有磁性，没有电流通过时，没有磁性．这种磁体就叫电磁铁．

探究二　电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关

猜想1：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强．

猜想2：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强．

猜想3：电磁铁有铁芯时，它的磁性更强．

物理方法：控制变量法、转换法．

研究问题的方法：实验中通过吸引曲别针的多少来反映电磁铁磁性的强弱．

电路图：

实验步骤：

(1)控制线圈的匝数不变，改变通过电磁铁电流的大小．

(2)控制电流不变，改变电磁铁线圈的匝数．

(3)控制线圈匝数及电流大小不变，使电磁铁有无铁芯．

(4)观察实验现象，记录吸引曲别针的个数．然后再交流、讨论得出实验结论．

实验结论：

影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、螺线管的绕线匝数．在电流一定时，电磁铁线圈匝数越多，它的磁性越强；在匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；在电流和绕线匝数一定时，有铁芯的电磁铁磁性较强．

1．铁芯在电磁铁中的作用是什么？

答：增强电磁铁的磁性．

2．实验中滑动变阻器的作用是什么？

答：滑动变阻器有两个作用：一个是保护电路，另一个是改变电路中电流的大小．

【教师点拨】

1．连接电路时，开关应该处于断开状态．

2．连接实物图时，滑动变阻器应该“一上一下”接入电路中，且滑到最大值.

【跟进训练】

1．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小．则下列分析正确的是 (D)

A．电磁铁的上端为S极

B．电源左端为“＋”极

C．断开开关，弹簧测力计示数为零

D．若滑动变阻器的滑片P不动，抽去电磁铁的铁芯，弹簧测力计示数增大

2．为了解磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学在“制作、研究”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，如图所示．

(1)本实验通过观察吸引大头钉的多少来反映电磁铁磁性的强弱.

(2)A、B两电磁铁串联接入电路的目的是为了保证实验过程中它们的电流大小相等．

(3)由图中现象可以得到的结论是：外形相同的螺线管，电流一定时线圈的匝数越多，它的磁性越强．

(4)利用本实验装置还可以通过调节滑动变阻器的方法，改变电路上的电流，观察实验现象，又可以得到磁性强弱与电流的关系．

知识点二　电磁铁的应用

【自主学习】

阅读课本P146—147，完成以下问题：

1．电磁铁的实际用途很多，如电磁起重机、电磁继电器、磁浮列车中都用到了电磁铁．

2．电磁继电器是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动开关”．

3．电磁继电器一般是由电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成．

【合作探究】

探究三　了解电磁铁

1．电磁铁有哪些优点？

答：(1)电磁铁的磁性有无可通过通、断电来控制．(2)可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性．(3)电磁铁的磁性强弱可以调节．

2．根据自己对电磁铁的理解，列举出在生活中哪些地方应用了电磁铁？

答：电磁起重机、电磁选矿机、电铃、电话的听筒、洗衣机、发电机、新科技制造的磁浮列车以及自动控制装置．

探究四　如图为电磁继电器，简述它是如何利用低电压去控制高电压的？

答：其工作电路包括低压控制电路和高压工作电路两个部分，当在电磁铁A两端加上一定的电压时，电磁铁A工作，衔铁B被吸下，从而将带动衔铁的动触点D与静触点E吸合，高压电路接通．当电磁铁A断电后，其磁力消失，衔铁B则在弹簧C的作用下返回原位，动触点D离开静触点E，高压电路断开．

演示　直流电铃的原理图

请阐释电铃的工作原理．

答：在通电时，电磁铁吸引弹簧片，铃声响，此时弹簧片远离铁钉，电路断开；断开后，弹簧片重新接触铁钉，这样循环往复，电铃声就不断．

【教师点拨】

电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关．

课堂小结

1．电磁铁的构造

2．影响电磁铁磁性强弱的因素

3．电磁铁的应用

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．