人教版九年級(jí)物理第20章教案：第3節(jié)電磁鐵　電磁繼電器

1、.第3節(jié)電磁鐵電磁繼電器教學(xué)目的1能描繪電磁鐵，說(shuō)明電磁鐵的特點(diǎn)和工作原理。2通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得出電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。3能說(shuō)明電磁繼電器的構(gòu)造及工作原理，理解電磁繼電器在消費(fèi)、生活中的應(yīng)用。重點(diǎn)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應(yīng)用。教學(xué)用具螺線管、小磁針、漆包線、規(guī)格一樣的鐵釘2根、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、大頭針、滑動(dòng)變阻器、電磁繼電器、多媒體課件等。教學(xué)過(guò)程一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知如下圖為電磁起重機(jī)，它可以靈敏的將笨重的鋼材吸起，卸下來(lái)。你知道電磁起重機(jī)的工作原理和構(gòu)造嗎？它為什么有宏大神奇的力量？這節(jié)課我們就揭開這個(gè)謎底！二、自主合作，感受新知閱

2、讀教材并結(jié)合生活實(shí)際，完成預(yù)習(xí)部分。三、師生互動(dòng)，理解新知一電磁鐵桌面上有導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、鐵釘、大頭針。自己設(shè)計(jì)一個(gè)可以吸引起大頭針的電路。小組之間先討論、交流。展示：以組為單位，展示自己設(shè)計(jì)的電路。老師歸納總結(jié)。總結(jié)：提問(wèn)：大家設(shè)計(jì)這些電路能否都可以吸引起大頭針，吸引的大頭針個(gè)數(shù)是否一樣？根據(jù)自己設(shè)計(jì)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，并記錄吸引大頭針的個(gè)數(shù)。歸納總結(jié)：1把一根導(dǎo)線繞成螺旋管，再在螺旋管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，它有磁性，沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，沒(méi)有磁性。這種磁體就叫電磁鐵。2工作特點(diǎn)：有電流通過(guò)時(shí)，有磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。二電磁鐵的磁性問(wèn)題：為什么插入鐵芯后，通電螺線管的磁性會(huì)增強(qiáng)呢？

3、學(xué)生討論，探求其原因。原理：鐵芯插入通電螺線管，鐵芯被磁化，也要產(chǎn)生磁場(chǎng)，于是通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，又有鐵芯產(chǎn)生的磁場(chǎng)，因此磁場(chǎng)大大增強(qiáng)了。問(wèn)題：實(shí)際生活中，根據(jù)工作性質(zhì)的不同，需要的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱也不同，那么電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？學(xué)生進(jìn)展猜測(cè)：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與電流的大小有關(guān)；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與線圈的匝數(shù)有關(guān)；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與所插入的鐵芯粗細(xì)有關(guān)；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與所插入的材料有關(guān)。引導(dǎo)：教師經(jīng)過(guò)討論匯總后，總結(jié)為電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與電流的大小、線圈的匝數(shù)有關(guān)，下面對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：1要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱，首先要確定如何判斷其

4、磁性的強(qiáng)弱。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)展實(shí)驗(yàn)？學(xué)生討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：1磁性的強(qiáng)弱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。2一個(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。用兩個(gè)電磁鐵可以把它們串聯(lián)，控制電流相等。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)展實(shí)驗(yàn)：學(xué)生分組進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，老師巡視指導(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)弱的因素。學(xué)生進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，分析自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論。小結(jié)：在匝數(shù)一定時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時(shí)，外形一樣的電磁鐵，匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。典例解

5、讀【例1】如下圖的電路，以下措施不能使電磁鐵磁性強(qiáng)弱改變的是A將電源正負(fù)兩極對(duì)調(diào)B其他不動(dòng)，把開關(guān)S由1打到2C把P向上挪動(dòng)D把P向下挪動(dòng)【解析】將電源正負(fù)兩極對(duì)調(diào)，改變了電流方向，會(huì)使電磁鐵的磁極發(fā)生變化，但不能改變磁性的強(qiáng)弱，故A符合題意；把開關(guān)S由1打到2，減少了線圈匝數(shù)，可以減弱電磁鐵的磁性，故B不符合題意；把P向上挪動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，電流變大，磁性變強(qiáng)，故C不符合題意；把P向下挪動(dòng)，電流變小，磁性變?nèi)酰蔇不符合題意。【答案】A【例2】關(guān)于影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，小鷺有以下猜測(cè)：A通過(guò)線圈的電流B線圈的匝數(shù)C鐵芯的形狀為了驗(yàn)證猜測(cè)，小鷺用兩個(gè)一樣的大鐵釘繞成電磁鐵甲

6、和乙，還找來(lái)一些大頭針進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，電路如下圖。1將兩個(gè)電磁鐵的線圈串聯(lián)，是為了研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與_的關(guān)系。2實(shí)驗(yàn)中要通過(guò)觀察電磁鐵_，來(lái)判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。3小鷺向左挪動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩電磁鐵都吸附了更多的大頭針。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明：在其他條件一樣時(shí)，_?！窘馕觥?由題圖知，將兩個(gè)電磁鐵的線圈串聯(lián)，通過(guò)兩個(gè)電磁鐵線圈的電流相等，電磁鐵的形狀也一樣，但是線圈匝數(shù)不同，那么是為了研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。2電磁鐵的磁性不能直接看出，需要借助“轉(zhuǎn)換法進(jìn)展轉(zhuǎn)換，也就是通過(guò)電磁鐵吸附大頭針的多少來(lái)反映電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。3其他條件不變，向左挪動(dòng)滑片，變阻器接入電路的電阻變小，電路中的電流變

7、大，兩電磁鐵都吸附了更多的大頭針，說(shuō)明兩電磁鐵的磁性都增強(qiáng)，可得其他條件一樣時(shí)，通過(guò)線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。【答案】1線圈匝數(shù)2吸附大頭針的多少3通過(guò)線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)【方法歸納】電流的大小和螺線管的線圈匝數(shù)都影響著電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，在分析判斷電磁鐵磁性強(qiáng)弱的變化，或?qū)?shí)驗(yàn)進(jìn)展分析歸納時(shí)要注意運(yùn)用控制變量的實(shí)驗(yàn)思想。三電磁繼電器視頻：播放工人利用電磁繼電器工作的錄像片段。引導(dǎo)：人接近高壓是非常危險(xiǎn)的，圖中的機(jī)器是由強(qiáng)電流驅(qū)動(dòng)的，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？其實(shí)工人師傅按下的只是繼電器的開關(guān)，而電源的接通和斷開是由繼電器

8、控制的。繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路通斷的裝置。電磁繼電器就是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種開關(guān)。老師出示電磁繼電器實(shí)物。提出問(wèn)題：什么是繼電器？它是怎樣工作的？學(xué)生結(jié)合實(shí)物，閱讀課本“電磁繼電器部分，觀察并說(shuō)出繼電器由哪幾部分組成。小組交流、討論電磁繼電器的工作原理。展示：利用投影介紹電磁繼電器的構(gòu)造及工作原理。1電磁繼電器是由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn)組成；可分為低壓控制電路和高壓工作電路兩部分。2工作原理：當(dāng)?shù)蛪嚎刂齐娐分杏休^小的電流通過(guò)線圈時(shí)，電磁鐵把銜鐵吸下，使動(dòng)觸點(diǎn)B與靜觸點(diǎn)C接通，高壓工作電路接通，機(jī)器工作。典例解讀【例3】如圖

9、是一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，制作水銀溫度計(jì)時(shí)在玻璃管中封入一段金屬絲，電源的兩極分別與水銀和金屬絲相連，說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A當(dāng)溫度計(jì)到達(dá)90 時(shí)，報(bào)警裝置會(huì)響鈴，同時(shí)紅燈亮B當(dāng)溫度計(jì)到達(dá)90 時(shí)，報(bào)警裝置會(huì)響鈴，同時(shí)綠燈亮C當(dāng)溫度計(jì)到達(dá)85 時(shí)，報(bào)警裝置會(huì)響鈴，同時(shí)綠燈亮D當(dāng)溫度計(jì)到達(dá)85 時(shí)，報(bào)警裝置會(huì)響鈴，同時(shí)紅燈亮【解析】如圖，當(dāng)溫度到達(dá)90 時(shí)，水銀柱到達(dá)金屬絲的下端，左邊的控制電路閉合，控制電路中有電流，電磁鐵有磁性，向下吸引銜鐵，使銜鐵向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，使紅燈、電鈴所在的電路接通，此時(shí)紅燈發(fā)光、電鈴響，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，故A正確、B錯(cuò)誤，當(dāng)溫度到達(dá)85 時(shí)，水銀柱未到達(dá)金屬絲的下端，左邊的控制電路斷開，控制電路中無(wú)電流，電磁鐵沒(méi)有磁性，銜鐵在彈簧作用下向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，使綠燈所在的電路接通，此時(shí)綠燈發(fā)光，紅燈不亮、電鈴不響，故C、D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼四、嘗試練習(xí)，掌握新知請(qǐng)同學(xué)們完成相關(guān)作業(yè)。五、課堂小結(jié)，梳理新知1電磁鐵：插入鐵芯的通電螺線管。2電磁鐵的磁性電磁鐵通電時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，斷電時(shí)沒(méi)有磁場(chǎng)；通過(guò)電磁鐵的電流越大，它的磁場(chǎng)越強(qiáng)；在電流一定時(shí)，外形一