北京课改版五、磁场对通电导体的作用优秀教案

第3节    电磁铁的应用

背景分析：

本节内容主要包括电磁铁的组成和特点、电磁继电器的结构和工作原理以及电磁铁的常见应用和工作原理。学生已经了解影响通电螺线管磁性强弱的因素，比较容易接受电磁铁组成和特点，但对电磁铁在生活中的应用的仪器缺乏了解，对如何描述仪器工作原理更是没有经验，但学生普遍有了解电磁铁的浓厚兴趣。因此，设计本教学时，从学生身边事物出发，尽量让学生亲自动手操作，并用动画辅助了解工作原理。

教学目标：

认知目标：知道电磁铁的组成和特点；理解电磁继电器的结构和工作原理；了解电铃、磁悬浮列车、电话的工作原理，了解信息的磁记录

技能目标：培养学生观察、动手和概括能力

情感目标：体验知识与生产、生活和科学技术的联系，培养学习兴趣。

教学重、难点：

重点： 1．知道电磁铁的组成和特点（通过活动二，解决电磁铁的特点）

2．电磁继电器的组成特点和工作原理（通过活动三让学生知道电铃的工作原理，再通过分析电磁继电器的控制电路，让学生理解电磁继电器的组成和工作原理）

难点： 1．电磁铁的特点和工作原理

2．理解电磁继电器实际是一个由电磁铁控制的自动开关及其工作过程的叙述

教具准备：

电磁铁、导线、电池组（6V）、开关、滑动变阻器、小磁针、回形针、电铃

教学过程：

一、引入：2004年，柳市镇又获得了“中国断路器产业基地”、“中国防爆电器产业基地”两张金名片

二、新课

你想了解电磁铁的结构吗？

活动一：仔细观察手中电铃当中的电磁铁部分，与小媒体上展示的电磁铁图片你能说出它的组成吗？

板书：一、电磁铁：带铁芯的通电螺线管。

猜测：电磁铁的铁芯是钢的还是软铁？为什么？ （设计意图：为了让学生知道电磁铁磁性的有无是可以通过电流的通断来控制，如果是钢的话，一旦通电之后就易被永久磁化，而软铁则不会。）

（过度到活动二：）如何才能让电磁铁工作起来呢？

活动二：你能利用提供的器材（滑动变阻器、电源、带铁芯的通电螺线管、开关、导线、回形针？小磁针？）完成以下任务？（学生实验设计，上台演示预计7分钟）

1、你能让电磁铁带有磁性吗？ 

2、你能控制电磁铁磁性的有无吗？ 

3、你能调节磁性的强弱吗？ 

4、你能改变磁极的极性吗？

 说一说：你是怎么做的？

（活动二可以改成，发给学生任务单，学生选择其中的一个进行实验设计，然后再进行小组汇报，最后选其中的一组或者二组进行上台操作演示。活动设计意图：让学生通过实验知道电磁铁的优点，再通过电磁铁的这些优点，过度到电磁铁在日常生活当中的应用）

活动二说明：1、通过什么方法来判断磁性的强弱（器材当中的回形针可以空缺，做为问题，带入学生的实验设计）

2、电磁铁极性的改变又可以通过什么现象来判断（器材当中的小磁针可以空缺，做为问题，带入学生的实验设计）

看来，电磁铁特点蛮多的。仔细想一想，这些特点，永磁体有吗？

思考：比较永磁体，你认为电磁铁具有哪些优点？

（电磁铁的优（特）点：

1. 可通过电流的通断，来控制电磁铁磁性的有无。

2. 磁性的强弱可以通过改变电流的大小或线圈的匝数多少来调节

3. 可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性）

过度：电磁铁优点那么多，在生活中一定有很多用途。我们学校的电铃和喇叭就是其实际应用的例子。

讨论：你知道电磁铁在生活中还有哪些应用？   

——电铃、电磁继电器、磁悬浮列车、电磁起重机等。

下面，我们依次来学习电磁铁的应用。

活动三（学生分组实验）： 1、仔细观察桌面上的电铃的电路  

2、按下衔铁，观察电路还通吗？

3、连接电路，你能使电铃连续敲响吗？

4、经过小组讨论之后，把电铃的工作原理写在任务单上，并请各别小组汇报分享。

 动手组装电铃电路，闭合开关，使电铃正常工作，对照P111图4-26，理解并叙述电铃的工作原理（请学生写在任务单上）。

（通过实验，归纳电铃工作原理：）你知道电铃为何能连续敲响吗？

合上开关    产生磁力     衔铁被吸住   铃被敲响   电路断开   弹片复原   电路接通

 活动三的说明：活动三的电铃电路，可以直接由电源与电铃相连组成，也可以在电路当中串接一个滑动变阻器，通过改变滑动变阻器的阻值，听到不同音调的铃声，去探究为什么发出的铃声会不同。原因：滑动变阻器的阻值改变的时候，导致流过线圈的电流变化，磁性强弱改变。电磁铁磁性的改变，会使铁锤敲击铃的频率发生改变，所以我们所听到的铃声的音调不同。这一点的处理，可以放到整堂课的最后，以探究题的形式，引起学生的思考，并视课堂的时间，决定是当堂解决还是留给学生当课外作业。

出示：电磁继电器的图

设问：它们是什么？

你知道它们的作用吗？（疑问：对于电磁继电器是直接由教师向学生说明作用，再进行下面两个图的分析，还是让学生先分析下面的电路，再来总结电磁继电器的作用）

人们直接去操纵高电压、大电流是十分危险的，那么怎么样才能安全地操纵呢？

电磁继电器提供了一种用低电压、小电流控制高电压、大电流的方法。

出示电磁继电器的工作图

思考： 这个电路由哪几个部分组成?  控制电路与工作电路

每个部分各有哪些器材?   见下图

a图中开关打开着,电动机在转动吗?为什么?

b图中开关闭合着,电动机在转动吗?为什么?

哪个灯亮代表电动机是在转动呢?

讨论： 电磁继电器的控制电路。你能说出它的工作原理吗？

                        低压电源

             控制电路   电磁铁

                         恢复弹簧开关

电磁继电器              电动机

             工作电路   高压电源

                        指示灯

                        电磁继电器触头

学生理解并叙述工作原理：当需要用高电压、强电流时，接通低压电流，电磁铁产生磁性，把铁片B吸住，接通高电流，使用高压电动机工作。

结论：（总结电磁继电器的作用）电磁继电器是一个由电磁铁控制的自动开关。它可以用低电压和弱电流来控制高电压和强电流。

电磁继电器在生活中有广泛的应用

出示：电磁选矿机和电磁起重机的幻灯片。

讨论：根据电磁铁的原理，你能解释电磁选矿机和电磁起重机的工作原理吗？

电磁选矿机工作原理：不同矿物质具有不同的磁性，用可以旋转的圆形电磁铁吸引这些矿物质，由于它们受到的磁力不同，从而可以把不同磁性的矿物质分开。

 思考：你能判断那些矿石含有铁吗？

电磁起重机的工作原理：工作原理：把电磁铁放在被起重的含铁质的物体上,接通电流,电磁铁产生磁性,把铁质物体吸起,放下时,只要断开电流即可。

 思考：起重机能否吊起铜材,铝材等物体?

设问：你知道磁悬浮列车的工作原理吗？

播放：磁悬浮列车的录像

问：你知道为何磁悬浮列车运行的这么快？

工作原理：列车强电磁铁的磁极与列车上的电磁铁的磁极是同名磁极相互排斥，或异名磁极相互吸引使列车悬浮，消除了磨擦，减少阻力，增加运行速度。

过渡：磁技术还有哪些用途？——磁技术还被应用于记录信息（这部分内容，学生通过自己看书习得，3分钟）

 记录声音、文字、图象等信息的磁带的一面都涂有一层磁粉，每一个磁粉粒就是一个小磁体，通过磁头把磁粉磁化，把信息记录在磁带上

设问：用于信息的磁记录的产品还有哪些？

前几天，老师学校的的英语老师问我，她的英语磁带被班里的某位同学无意中破坏的无法播放了，请问同学们，那位同学可能是怎么不小心弄的？

为何磁带无法播放了？对我们以后使用磁信息记录产品时有什么启发？

三、小结：谈一谈，通过这节课，你有哪些收获？

四、练习：

3、如图是一种火警报警器原理图。正常工作时，L1灯亮，电铃      （填响或不响）；当发生火警时，L2灯亮，电铃     ，从而达到报警的目的。试说明这种火警报警器的工作原理。   

4、如图所示为水位自动控制电路所需的基本器材，虚线框中的元件叫做__　　__。请在图上将它们连接成水位自动控制电路。

要求：当水箱内水位还没有达到金属板A的高度时，工作电路中绿灯亮、电动机工作，表示水箱在加水；当水位升高到金属板A时(通常水中含杂质，是导体)，电动机停止工作，红灯亮。

5、探究：为什么电铃发出的声音有所不同？

板书设计：第三节   电磁铁的应用

1、电磁铁：带电芯的通电螺线管

           2、优点：磁性可控   强弱可调   极性可变

           3、应用：电铃  电磁继电器  电磁选矿机  电磁起重机等

五、作业： 课后任务：继续寻找生活中的电磁铁的应用实例

           作业本

六、教学流程

1、引入新课——学校的电铃与喇叭图片展示

2、电磁铁的组成——观察电磁铁的图片与手上电铃的电磁铁部分（2分钟）

3、电磁铁的特点（优点）——活动二，学生进行实验设计（3分钟）与演示（5分钟）

4、电磁铁的应用—— 电铃：活动三，电铃工作电路图的连接（4分钟），归纳叙述工作原理（4分钟）

电磁继电器及作用：课本电磁继电器的控制电路分析，通过提问，归纳工作原理，并通过课后练习4的电磁继电器控制电路连线进行巩固加强。（10分钟）

其他应用：电磁选矿机、电磁起重机（3分钟）

5、磁悬浮列车介绍——视频播放、原理简介（3分钟）

6、信息的磁记录——学生自习，并最后通过实例加强（2分钟）

7、小结——你有哪些收获（2分钟）

8、课堂练习（7分钟）

9、作业布置