初中物理粤沪版九年级下册3 探究电磁铁的磁性教案设计

这是一份初中物理粤沪版九年级下册3 探究电磁铁的磁性教案设计，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重点、难点，教学用具，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

1.知识与技能
（1）知道什么是电磁铁，了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用。
（2）理解电磁铁的特性和工作原理。
2.过程与方法
（3）经历探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关的过程，进一步熟悉控制变量法。
3.情感态度与价值观
（4）通过了解电磁铁在生产实践中的应用，认识物理是有用的，以激发学生的学习兴趣。
【教学重点、难点】
教学重点：
（1）电磁铁的特性。
（2）电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关的实验探究。
教学难点：
（1）学生自己制作电磁铁。
（2）利用自己制作的电磁铁进行实验探究。
【教学用具】
电磁铁，干电池，开关，大头针，导线，铁钉，漆包线，电流表，多媒体课件等。
【教学过程】
一.创设情境，导入新课
用多媒体播放电磁起重机搬运钢铁材料的视频资料，教师提问：电磁起重机能产生强大的磁力，吸引几十吨重的废钢，电磁起重机是由电磁铁组成的，电磁起重机是怎么利用电磁铁来工作的？电磁铁怎么能随意把钢铁吸住或放下？由此引入课题，这样设计的目的是使学生感受物理知识在生活中的应用，并激发学生科学探索的兴趣。
二．观察体会，建构新知
教师提问：电磁起重机是由电磁铁组成的，那么电磁铁是什么？是我们上节课所讲的通电螺线管吗？
能满足于工业应用的电磁铁一般具有较强的磁性，那么通电螺线管是否具有强磁性呢？首先我们来看一下课本活动1A，来认识一下电磁铁的组成。图16－23给出了电磁铁的结构。
学生可以自己获得知识：电磁铁由线圈和铁芯两部分组成。从而出电得磁铁的概念：电磁铁就是一个带铁芯的螺线管。教师提问：怎么制作简易电磁铁？提供的器材有：塑料管、大铁钉、漆包线，大头针等，得出将漆包线绕着塑料管缠绕，然后插入铁 钉，接入电路中，观察其磁性的变化情况。在制作电磁铁时提醒学生，导线外有油漆包裹着，所以要把导线外裹着的油漆刮掉。观察得出：电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失。这时提出问题：为什么要在线圈中插入铁芯，铁芯的目的是为了增强电磁铁的磁性吗？引导学生用实验验证，将插入铁芯线圈和没插入铁芯的线圈接入同一电路中，观察其磁性的变化情况。
教师归纳得出：将铁芯插入通电螺线管，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，又有磁铁产生的磁场，因而磁场就大大增强了。这一部分知识的学习，为后面的认识电磁铁的教学打下基础。并且可以实现由旧知识向新知识的迁移。
教师提问：用竹筷代替铁芯行不行？将竹筷插入螺线管内，其磁性有无变化？不妨试一试。得出不能用竹筷代替铁芯。教师引导学生得出，电磁铁的工作原理:电流的磁效应和通电螺线管内插入铁芯后，磁性大大增强。
当通电螺线管内插入铁钉时，其磁性明显增强。因此，人们在利用通电螺线管的磁性时，通常都要把螺线管紧密地套在一个铁钉上，这样就构成了一个电磁铁。
三．合作探究，深入理解
教师引导：电磁铁产生的磁性强可吸引几十吨重的废钢，磁性弱的电磁铁可能就只能吸引大头针、铁屑等。也就是说，电磁铁的磁性有强有弱的，那么电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关呢？引导学生猜想与假设，猜想电磁铁磁性的强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。
实验器材有电源、开关、滑动变阻器、导线、电流表、大头针、电磁铁，教师提问：在实验中怎么判断电磁铁磁性的强弱？得出根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱，即得出“转换法”。提醒学生实验中有两个变量，用到“控制变量法”。
实验方案一，研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系。教师提问为研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系，应控制哪个量不变，哪个量改变？得出线圈匝数不变，改变电流的大小。教师提问：在实验中怎么控制线圈匝数不变，改变电流的大小呢？教师引导学生得出，将同一个电磁铁接入电路中，通过滑动变阻器改变电流的大小。
引导学生根据课本图16－26所示(a)的电路，选择器材，连接电路，进行分组实验。学生分组实验时，教师巡视指导学 生正确操作。指导学生分别在实验报告中记录电流值较大和电流值较小时，线圈的匝数、电流的大小、吸引的大头针的数目。
实验结束后，指导学生对实验现象和数据进行分析，对实验结果进行解释和描述。小组之间互相交流、分类整理，引导学生得出：当线圈的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
实验方案二，研究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系。教师提问为研究电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系，应控制哪个量不变，哪个量改变？得出应改变线圈匝数，控制电流的大小不变。教师进一步提问：怎么改变线圈的匝数，怎么控制电流的大小不变？得出：将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路中。
引导学生根据课本图16－26所示(b)的电路，选择器材，连接电路，进行分组实验。学生分组实验时，教师巡视指导学生正确操作。引导学生在实验报告中记录这两个电磁铁线圈的 匝数、电流的大小、吸引的大头针的数目。
实验结束后，指导学生对实验现象和数据进行分析，对实验结果进行解释和描述。小组之间互相交流、分类整理，引导学生得出：在电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
四、总结归纳，加以巩固
引导学生归纳影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无，并总结出和各个因数之间的关系：当线圈的匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。在电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。当电流、线圈的匝数一定时，插入铁芯，电磁铁的磁性越强。
进一步归纳出电磁铁的优点：（1）电磁铁的磁性有无可以控制：通电有磁性、断电无磁性。（2）电磁铁的磁性强弱可以控制：通过改变电流大小改变电磁铁的磁性强弱。
（3）电磁铁的磁极方向可以控制：通过改变电流的方向来改变电磁铁的磁极。
由电磁铁的优点进而引出电磁铁在生产和生活中的应用。从小电动汽车、家里的冰箱，到三峡水库的发电站，各种大小的电磁铁应有尽有。电磁铁另一个应用是产生强磁场。现代技术中很多地方需要的很强的磁场都由电磁铁提供。如大型电动机、发动机、磁疗设备、测量仪器等，特别是研究微观粒子用的加速器，电磁铁的质量要以千吨计。再指出磁悬浮列车和电铃都用到了电磁铁。
课堂练习：
A 1.通电螺线管的磁性强与__________和__________有关.
2.如图所示,当滑动变阻 器的滑片向右移动时，电路中的 电流将__________，电磁铁中的磁性将__________.
3、如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是（ ）
A、S1接1，S2接3
B、S1接1，S2接4
C、S1接2，S2接4
D、S1接2，S2接3
【板书设计】
探究电磁铁的磁性
1、电磁铁：由线圈和铁芯构成
2、电磁铁的特性：电磁铁通电后具有磁性，断电后无磁性。
3、电磁铁的工作原理：电流的磁效应
4、电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关
电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少有关。