2021学年四 电磁铁及其应用教案设计

这是一份2021学年四 电磁铁及其应用教案设计，共6页。教案主要包含了演示实验，猜测与假设，实验器材，设计实验方案，实验表格，进行实验、收集证据，分析与论证等内容，欢迎下载使用。
课题
电磁铁及应用
教科书
书名：物理 九年级〔全一册〕
出版社：北京师范大学出版社 出版日期：2021 年 7月
教学目标
教学目标：
1.知识与技能
〔1〕知道电磁铁的结构、工作原理和特点。
〔2〕知道影响电磁铁磁性强弱的因素。
〔3〕知道电磁铁的根本应用。
2.过程与方法
〔1〕经历“观察生活——提出猜测——实验探究〞的过程，关注“从生活走向物理，〞感受科学研究过程中控制变量法、分析法、归纳法等思想方法的运用。
〔2〕经历“解释应用〞的过程，“从物理走向社会〞感受物理与生活和生产的紧密联系。
3.情感态度与价值观
在实验探究和观察分析中，初步养成严谨的科学态度，感悟科学技术的开展对人类生存开展的重要作用。
教学重点：探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
教学难点：设计探究实验、电磁继电器的工作原理。
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
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引入新课
【演示实验】：模拟电磁起重机搬运废铁。

【设问】：纸盒中可能有什么装置？
【猜测与假设】：可能是通电螺线管或电磁铁。
【揭秘】:翻开纸盒，发现这个装置是在通电螺线管中插入铁芯。
【设问】：这个装置是如何实现有磁性和无磁性的呢？
分析：铁芯放在通电螺线管中被通电螺线管产生的磁场给磁化了，磁化后的铁芯磁性较强所以就能吸引曲别针了。给它通断电可以控制磁性的有无。
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新授
一、电磁铁
1.在通电螺线管中插入铁芯就构成了电磁铁。
2.电磁铁在有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。
二、影响电磁铁磁性强弱的因素
【设问】：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？
【演示实验】：电磁铁与哪些因素有关
【设问】：实验中如何判断电磁铁的磁性强弱？
学生答复：电磁铁的磁性强弱转化成电磁铁吸引螺母的数量。
【猜测与假设】：电磁铁的磁性强弱与电流和线圈匝数有关。
采用控制变量的方法，分成两个探究题目：
1.探究电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
2.探究通过电磁铁的电流大小一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。
【探究】：1.探究电磁铁的线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系。
【设问】：谁是因变量、自变量、控制变量。
学生答复：因变量：电磁铁的磁性强弱；自变量：电流；控制变量：线圈匝数。
【实验器材】：电磁铁、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线、铁制螺母
【设计实验方案】
控制电磁铁接入的接线柱不变，通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变通过电磁铁的电流大小，用电磁铁吸引螺母，通过吸引的螺母数量来判断电磁铁的磁性强弱。
【实验表格】
电流I/A
电磁铁吸引螺母数量N/个
【进行实验、收集证据】
电流I/A
0.2
0.3
0.4
电磁铁吸引螺母数量N/个
21
30
55
【分析与论证】
结论：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。
【探究】：2.探究通过电磁铁的电流一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。
【设问】：谁是因变量、自变量、控制变量。
学生答复：因变量：电磁铁的磁性强弱；自变量：线圈匝数；控制变量：电流。
【实验器材】：电磁铁、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线、铁制螺母
【设计实验方案】
每次实验改变电磁铁接入的线圈匝数，通过调节滑动变阻器滑片的位置使通过电磁铁的电流不变，用电磁铁吸引螺母，通过吸引的螺母数量来判断电磁铁的磁性强弱。
【实验表格】
线圈匝数n/匝
电磁铁吸引螺母数量N/个
【进行实验、收集证据】
线圈匝数n/匝
700
1400
2100
电磁铁吸引螺母数量N/个
21
45
58
【分析与论证】
结论：通过电磁铁的电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
三、电磁铁的应用
【设问】：电磁铁有哪些优点？
学生答复：1.电磁铁磁性的有无，可以用通、断电来控制。
2.电磁铁磁性的强弱，可以用电流大小来控制。
3.电磁铁磁极的极性，可以用电流方向来控制。
【应用】1.电磁起重机
2.电磁选矿机
3.电磁继电器
【演示实验】：模拟防汛报警器
原理：当水位到达红色警戒水位时，浮子上的触点与铜片接触，使电磁铁形成通路，有电流通过电磁铁会产生磁性，电磁铁有磁性就会吸引衔铁，衔铁向下运动，动触点与电灯的静触点断开，与电铃的静触点接通，电铃就会工作发出报警的铃声。
4.电铃

【设问】：电铃是怎样发出连续的声响？
分析：衔铁下端有一小槌，衔铁与螺钉的尖端紧靠着，开关闭合后，电磁铁就有了磁性，把弹簧片上的衔铁吸过来，弹簧片下端的小槌在铃上打一下，发出一声。此时衔铁与螺钉分开，使得电路断路，电磁铁失去磁性，不再吸引衔铁，在弹簧片的作用下，衔铁再次与螺钉接触，电路再次接通，电磁铁恢复磁性，吸引衔铁，小槌打击铃，再次发出声音。如此往复，电铃便发出了连续的声响。
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课堂练习
1.小亮想自制电磁铁，在通电螺线管中插入以下哪种材料的内芯？
A.铝芯 B.钢芯 C.软铁芯
2.小亮制作了两个线圈匝数不同的电磁铁，用它研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关的实验。将两个电磁铁、开关、电源连成 电路。〔选填“串联〞或“并联〞〕
3.如下图，闭合开关后，用电磁铁吸引铁制螺母，发现两个电磁铁都吸起一个螺母。小亮认为这两个电磁铁的磁性强弱不同。
怎样能证明这两个电磁铁的磁性强弱不同呢？
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课堂小结
一、电磁铁
二、影响电磁铁磁性强弱的因素
三、电磁铁的应用