1、電磁鐵電磁繼電器教學(xué)設(shè)計(jì)江蘇南京29中致遠(yuǎn)校區(qū)殷發(fā)金一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1能描述電磁鐵，說(shuō)明電磁鐵的工作原理。2通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)的關(guān)系。3能說(shuō)明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。（二）過(guò)程與方法通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)和觀察電磁繼電器，知道如何使用電磁繼電器，會(huì)說(shuō)明電磁繼電器在實(shí)際電路中的工作過(guò)程。（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀通過(guò)認(rèn)識(shí)電磁鐵的實(shí)際應(yīng)用，加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。二、教學(xué)重難點(diǎn)本節(jié)內(nèi)容是“電生磁”知識(shí)的延續(xù)與應(yīng)用，簡(jiǎn)單講電磁鐵就是帶有鐵芯的通電螺線管，利用鐵芯使磁性增強(qiáng)。電磁鐵在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，如本節(jié)中的涉

2、及的電磁繼電器、電鈴和自動(dòng)控制電路等，所以本節(jié)重點(diǎn)是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，既是為后面的應(yīng)用服務(wù)，也體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，強(qiáng)化利用實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的能力。電磁鐵與永磁體相比具有磁性可控、磁極可控的優(yōu)點(diǎn)，電磁繼電器利用了電磁鐵磁性的有無(wú)可以利用電流的有無(wú)來(lái)控制這一特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)電磁繼電器工作原理的了解，掌握利用低壓控制高壓、弱電流控制強(qiáng)電流的方法。雖然電磁繼電器在很多用電器中有廣泛應(yīng)用，但學(xué)生獨(dú)立接觸電磁繼電器的機(jī)會(huì)較小，很難單獨(dú)來(lái)研究它的工作過(guò)程，所以利用掛圖、模型等了解電磁繼電器的工作原理及其應(yīng)用是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。難點(diǎn)：電磁繼電器的工作原理及其

3、應(yīng)用。三、教學(xué)策略電磁鐵的學(xué)習(xí)可以從通電螺線管開(kāi)始，因?yàn)殡娔苌?，但通電螺線管的磁性很弱，在實(shí)際中應(yīng)用較少，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在螺線管中插入鐵芯的方法可以增強(qiáng)磁性，從而提出研究電磁鐵的意義。對(duì)比電磁鐵與磁鐵的優(yōu)缺點(diǎn)，得出電磁鐵的磁性可以利用電流來(lái)控制，不僅可以控制磁性的有無(wú)，還可以控制磁極、磁性的強(qiáng)弱等，繼而提出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)的探究問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)中利用學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，繞制電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要利用到轉(zhuǎn)化的物理方法、控制變量的思想等，既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法，又提高了學(xué)生動(dòng)手能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)等因素有關(guān)；電磁鐵的磁極與電流的方向有關(guān)。電磁繼電器在實(shí)際

4、應(yīng)用中雖非常廣泛，但學(xué)生直接接觸的比較少，比較陌生，可以從圖片、視頻等入手，使學(xué)生對(duì)電磁繼電器有初步印象，它可以用于控制電路中，相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)，只是利用低壓控制高壓、弱電流控制強(qiáng)電流，所以電磁繼電器使用中大多要用到兩種電源：低壓控制電源和高壓工作電源。再展示掛圖或?qū)嵨飦?lái)分析電磁繼電器的工作原理，結(jié)合實(shí)例提出一些實(shí)際應(yīng)用，了解它是如何控制電路的。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備校園局域網(wǎng)、多媒體課件整合網(wǎng)絡(luò)、漆包線、規(guī)格相同的鐵釘2根、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、大頭針、滑動(dòng)變阻器等。五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情景（5分鐘）電與磁之間是由聯(lián)系的，它是由誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的？通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體相似，它磁極

5、如何來(lái)判斷？學(xué)生回憶上節(jié)課內(nèi)容，回答問(wèn)題。為本節(jié)課作知識(shí)準(zhǔn)備。引入新課（5分鐘）演示：利用磁鐵吸引大頭針。提出問(wèn)題：磁鐵能夠吸引大頭針，那么還有沒(méi)有別的物體也能吸引？結(jié)合上節(jié)課內(nèi)容，通電導(dǎo)線周?chē)灿写艌?chǎng)，對(duì)大頭針也會(huì)有力的作用。提出問(wèn)題，引入新課新課內(nèi)容（25分鐘）電磁鐵實(shí)驗(yàn)演示：取一根鐵釘，讓它接觸大頭針，發(fā)現(xiàn)不能吸引，將漆包線繞在上面制成線圈，通電后發(fā)現(xiàn)它能夠吸引大頭針了。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，可以看到大頭針又掉下來(lái)了。此現(xiàn)象說(shuō)明了什么？把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過(guò)有磁性。這種磁鐵就叫電磁鐵。你能總結(jié)出電磁鐵磁性的特點(diǎn)嗎？展示電磁鐵在實(shí)際中的應(yīng)用的圖片及視頻。 學(xué)

6、生觀察演示實(shí)驗(yàn)。   插入鐵釘?shù)耐娐菥€管具有磁性，并且有電流通過(guò)時(shí)有磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。 學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)：電磁鐵有電流通過(guò)時(shí)有磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。  創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。 電磁鐵的磁性演示實(shí)驗(yàn)，如圖組裝實(shí)驗(yàn)器材，記錄鐵塊的位置；閉合開(kāi)關(guān)，記錄鐵塊的位置；從螺線管B端插入鐵芯，記錄此時(shí)鐵塊位置。觀察現(xiàn)象，思考說(shuō)明了什么問(wèn)題？提出問(wèn)題：在實(shí)際使用中，我們需要電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同，那么電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？學(xué)生猜想，并討論猜想的合理性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（1）要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱，首先

7、要確定如何判斷其磁性的強(qiáng)弱？（學(xué)生會(huì)結(jié)合上面實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象，利用彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)比較磁性的變化）討論各種方法的可行性。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意控制變量。例如要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？如何利用實(shí)驗(yàn)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系？（設(shè)計(jì)電路圖）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。得出結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的的因素。 接通電源，彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，說(shuō)明通電螺線管周?chē)写艌?chǎng)，對(duì)鐵塊有引力。 插入鐵芯，彈簧會(huì)伸得更長(zhǎng)，引力增強(qiáng)，說(shuō)明在通電螺線管中插入鐵芯，可以使磁性增強(qiáng)。      學(xué)生

8、進(jìn)行猜想：電流的大小、線圈匝數(shù)、鐵芯的大小等。    學(xué)生討論回答：磁性的強(qiáng)弱不同，對(duì)磁性物質(zhì)的吸引力的大小不同，可以把比較磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)化成比較吸引大頭針的數(shù)量。（也可以利用其他方法） 利用漆包線繞成一個(gè)電磁鐵，利用滑動(dòng)變阻器改變流過(guò)它的電流，比較其磁性的強(qiáng)弱。 學(xué)生討論具體實(shí)驗(yàn)方案，如果用兩個(gè)電磁鐵可以把它們串聯(lián)，控制電流相等。不能使用兩個(gè)不同匝數(shù)的電磁鐵分別接入同一電路，因?yàn)樗鼈兊碾娏鞑煌?#160; 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論：在匝數(shù)相同時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時(shí)，外形相同的螺線管

9、，匝數(shù)越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。  通過(guò)演示提出實(shí)驗(yàn)研究的問(wèn)題。        培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力。    利用轉(zhuǎn)化法來(lái)比較磁性強(qiáng)弱。 培養(yǎng)觀察思考、自學(xué)能力。    物理方法的應(yīng)用：控制變量法。      培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的能力。電磁鐵的應(yīng)用視頻展示電磁起重機(jī)的工作過(guò)程，以及其余使用電磁鐵的地方。討論：電磁鐵和永磁體在

10、使用上有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（磁性的有無(wú)、磁性的強(qiáng)弱、磁極、工作的穩(wěn)定性等方面）你能說(shuō)出一些使用電磁鐵和永磁體的應(yīng)用實(shí)例嗎？    學(xué)生結(jié)合電磁鐵的特點(diǎn)，討論電磁鐵和磁鐵的優(yōu)缺點(diǎn)。 學(xué)生討論，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)回答。   創(chuàng)設(shè)情境，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察生活 的能力。 電磁繼電器播放視頻：巨型機(jī)器工作。在生活中我們經(jīng)?？吹揭恍┐笮蜋C(jī)器在工作，如大型吊車(chē)，它們的工作電流非常大，直接來(lái)控制或操作是很危險(xiǎn)的，那怎么才能控制這些強(qiáng)大的電流？電磁繼電器就是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開(kāi)關(guān)。展示電磁繼電器實(shí)物，同時(shí)利用投影介紹

11、電磁繼電器的構(gòu)造。展示一個(gè)利用電磁繼電器的控制電路。總結(jié)電磁繼電器的工作原理。舉一個(gè)利用電磁繼電器進(jìn)行控制的電路，請(qǐng)同學(xué)來(lái)說(shuō)出工作原理。你能總結(jié)一下，使用電磁繼電器的優(yōu)點(diǎn)嗎？  學(xué)生思考：在安全用電中提到不要靠近高壓帶電體，所以距離高壓電要遠(yuǎn)一些。如何遠(yuǎn)距離控制呢？  學(xué)生結(jié)合課本和投影，了解電磁繼電器各部分的名稱。       學(xué)生閱讀課本，結(jié)合電磁繼電器的構(gòu)造，說(shuō)說(shuō)此電路中電磁繼電器的作用。 學(xué)生結(jié)合圖，說(shuō)明電磁繼電器的工作原理。通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步熟悉電磁繼電器的工作原理。&

12、#160;學(xué)生討論回答： 可以利用低電壓、弱電流電流的通斷，來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流的通斷；可以實(shí)行遠(yuǎn)距離控制；低壓控制電路可以使用溫控、光控等傳感器，實(shí)行自動(dòng)控制。 結(jié)合視頻，培養(yǎng)學(xué)生物理與生活的聯(lián)系培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。               培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的描述，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力?？偨Y(jié)（5分鐘）課堂小結(jié)：1通過(guò)這節(jié)課你學(xué)到了什么？2電磁鐵在磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)？3電磁鐵和普通磁鐵相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？4電磁繼電器的工作原理，它在控制電路上有什么優(yōu)點(diǎn)和不足。了解電磁繼電器的應(yīng)用，課本上“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第3、4題，說(shuō)出電磁繼電器在電路中的作用。學(xué)生梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容。1本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了電磁鐵及其磁性強(qiáng)弱的影響因素，使用電磁繼電器控制電路等。2電磁鐵磁性強(qiáng)弱與通過(guò)電流的大小、線圈的匝數(shù)有關(guān)。3電磁鐵和普通磁鐵相比可以從磁性的強(qiáng)