《16.4電磁繼電器與自動控制》教學(xué)設(shè)計(安徽省市級優(yōu)課)-九年級物理教案

“電磁聯(lián)系”復(fù)習(xí)課

教學(xué)設(shè)計

一、教學(xué)內(nèi)容分析

這是八年級第二學(xué)期的一節(jié)期末復(fù)習(xí)課,本章主要介紹了磁現(xiàn)象、電流的磁場、電磁鐵及其應(yīng)用、電動機、電磁感應(yīng)及其應(yīng)用。這些內(nèi)容是學(xué)習(xí)信息傳遞常識和有關(guān)電能知識的重要基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)教材相比,本章教材內(nèi)容更加注重學(xué)生的親自體驗與感悟,更加注重知識的實際應(yīng)用。本章內(nèi)容大多與生產(chǎn)、生活實際緊密相關(guān),電流的磁場、繼電器、電動機、發(fā)電機等學(xué)習(xí)內(nèi)容就在學(xué)生的身邊。新課教學(xué)時要盡量引導(dǎo)學(xué)生動手動腦去學(xué),去做,復(fù)習(xí)課仍然要貫徹這一指導(dǎo)思想,注重指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的科學(xué)思想,訓(xùn)練以實驗為手段探索自然奧秘的科學(xué)方法。復(fù)習(xí)課也要突出探究,要有新意,讓學(xué)生有新的收獲。

二、教學(xué)目標

(1)了解磁場和磁感線的方向。

(2)認識電流的磁效應(yīng)及其應(yīng)用。

(3)認識電動機和發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理。

(4)培養(yǎng)學(xué)生以事實為依據(jù)進行歸納、概括、想象,繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探究意識,提高其學(xué)習(xí)物理知識的興趣。

三、教學(xué)重點和難點

電流的磁場和電磁相互作用的應(yīng)用,如:電磁繼電器電路的設(shè)計、揚聲器的工作原理的認識、電動機和發(fā)電機的工作原理的認識。

四、教學(xué)方法設(shè)計

這部分內(nèi)容知識點繁多,聯(lián)系密切,應(yīng)用廣泛。由于是期末復(fù)習(xí)課,在知識整理方面可以采用教師列出提綱或者表格后,指導(dǎo)學(xué)生事先完成的形式,課上重點放在電與磁知識的應(yīng)用和對知識網(wǎng)絡(luò)的不斷完善方面?？梢圆捎糜懻?、練習(xí)和實驗相結(jié)合等手段,盡量通過新穎的問題來吸引學(xué)生探究,使他們在知識整合和能力訓(xùn)練兩方面都得到再次提高。

五、教學(xué)儀器

電流表、電壓表、電池、小磁針、導(dǎo)線、揚聲器的實物和掛圖、投影儀等。

六、教學(xué)過程

1.設(shè)置情境,引發(fā)問題

播放一段磁懸浮列車的音像片段,并且啟發(fā)學(xué)生:看了這段激動人心的磁懸浮列車的片段以后,你能提出一些跟電與磁的知識有關(guān)的問題嗎?

學(xué)生開始討論,由于問題緊緊抓住學(xué)生的好奇心理,且符合學(xué)生實際認知水平,氣氛一下熱烈起來。學(xué)生提出諸如以下的一些問題:

(1)磁懸浮列車上的磁鐵磁性很強,是否是電磁鐵,電流很大嗎?

(2)磁懸浮列車是用電動機來驅(qū)動的嗎?

(3)磁懸浮列車上的電力是怎么供應(yīng)的?上面有發(fā)電機嗎?

(4)磁懸浮列車上的話筒、電話、喇叭等和電磁有關(guān)的東西……

過渡:很好,同學(xué)們提出了許多很有價值的問題,下面讓我們一起在復(fù)習(xí)這章知識的過程中一起來研究這些問題。

2.問題研討,設(shè)計創(chuàng)新

問題1:磁懸浮列車需要磁性很強的電磁鐵,怎樣才能獲得磁性很強的電磁鐵呢?

小明同學(xué)進行了如下的實驗探究,讓我們一起來交流評價一下他的做法:過程

內(nèi)容

猜想A.磁性與鐵心的粗細有關(guān);B.磁性與電流的大小有關(guān);C.磁性與線圈的匝數(shù)有關(guān)。

制作1cm的漆包線做成50匝的電磁鐵,1.2m的漆包線做成80匝的電磁鐵,并且用小刀到每根漆包線兩端刮去漆皮。

設(shè)計

分別將兩個電磁鐵接在同一個電源上,觀察線圈下吸引的圖釘?shù)膫€數(shù)。

記錄

線圈的匝數(shù)(匝)

50

80

吸引圖釘數(shù)(個)

5

9

結(jié)論電流一定時,匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強。

(1)你對小明同學(xué)的猜想A有何評價?

(2)你覺得他們組設(shè)計的方案有問題嗎?

(3)你能幫助他們設(shè)計出合理的電路圖嗎?

(4)小明同學(xué)還應(yīng)該研究“線圈_________不變時,電磁鐵的磁性與_________有關(guān)”的問題。

(5)在相互交流時,小明同學(xué)說他有重大發(fā)現(xiàn):滑動變阻器也是電磁鐵。他這樣做有一定道理嗎?你有辦法驗證小明同學(xué)的說法是否正確嗎?請動手試試看。

學(xué)生熱烈討論甚至爭論,分組把滑動變阻器接入電路,通電后,在變阻器的瓷筒里面放上小鐵屑,發(fā)現(xiàn)鐵屑也沒有被線圈吸引,從而否定了小明同學(xué)的“發(fā)現(xiàn)”。

那為什么“通電線圈周圍有磁場”這個規(guī)律在變阻器身上失靈呢?你能談?wù)勛约旱目捶▎?

針對這個問題,同學(xué)們發(fā)表了以下幾種說法,你覺得有道理的是(

)

A.變阻器不是電磁鐵,因為它內(nèi)部不是鐵芯而是瓷芯

B.電流通過它只有熱效應(yīng)而沒有磁效應(yīng)

C.用小磁針代替鐵屑來探究是不現(xiàn)實的,因為變阻器線圈上方有根鐵棒

D.它采用雙線繞法,相鄰兩匝電流方向相反,磁性正好抵消,所以它對外不顯磁性

問題1不但復(fù)習(xí)了關(guān)于電磁鐵的知識,而且結(jié)合具體問題回顧了探究的基本環(huán)節(jié)和方法,還對變阻器進行了適當(dāng)?shù)耐貙?擴大了同學(xué)的知識面。

問題2:在實際生活和生產(chǎn)中,電磁鐵還有哪些其他應(yīng)用呢?(電磁繼電器、電鈴、揚聲器等)你能說說這三種器件的工作原理嗎?請大家分組討論。(每組只要準備一個器件就行了)

學(xué)生討論,教師把三種器件的結(jié)構(gòu)原理圖投影出來,邀請三名學(xué)生代表上來,對照投影的圖,分別講解三種器件的工作原理和過程。教師和其他學(xué)生可以一起補充。

創(chuàng)新:根據(jù)剛才介紹的電磁繼電器工作的原理,大家能設(shè)計一個電梯超重報警的電路圖嗎?

學(xué)生分小組進行討論和設(shè)計。老師要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上畫出簡要的電路圖,然后請2-3組學(xué)生代表帶著他們的電路圖上來,用實物投影儀展示出來,并介紹他們所設(shè)計的圖紙上的報警器是怎樣工作的。假如有不同的設(shè)計方法,應(yīng)該積極評價,激勵創(chuàng)新。

問題延伸:大家在大商場里還看到一種自動扶梯,可以做到無人時電梯停止運行,有人時自動啟動,乘客多時電梯速度加快,乘客少時速度減慢。你能猜想一下可能應(yīng)用了什么技術(shù)或者方法嗎?

學(xué)生可能會有各種猜測,比如感應(yīng)技術(shù)、根據(jù)人體溫度來感應(yīng)控制電路,利用壓敏電阻來控制電路、甚至利用滑動變阻器來控制電路等,不必有統(tǒng)一標準的答案,這里重在對學(xué)生的參與意識和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

問題2主要復(fù)習(xí)了電磁繼電器這個有趣且實用的器件。這里重點不是讓學(xué)生記住電磁繼電器的結(jié)構(gòu)作用,而是通過電磁繼電器的應(yīng)用,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),大膽想象與設(shè)計,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,鍛煉想象能力和設(shè)計能力,并體驗成功。

問題3:(投影出電動機和發(fā)電機的結(jié)構(gòu)原理圖)請大家判斷一下,這分別是什么機器的原理圖?說說你判斷的依據(jù)。

追問:剛才有好幾名同學(xué)差點把兩個機器搞錯了,說明兩個機器既有差別,還有很多相似點。大家能總結(jié)一下這兩個機器的共同點和不同點嗎?

在師生經(jīng)過共同總結(jié)補充,把兩種機器的區(qū)別和聯(lián)系用表格的形式歸納了出來。

實踐:拿出一個電風(fēng)扇,讓一名同學(xué)用兩只手分別捏住電源插頭的兩只腳,快速轉(zhuǎn)動電風(fēng)扇的葉片,讓他體驗有什么感覺。然后把電源插頭的兩只腳通過銅絲接到靈敏電流表上,快速轉(zhuǎn)動電風(fēng)扇的葉片,觀察電流表的指針,問學(xué)生有什么發(fā)現(xiàn),并且討論一下其中的道理。

問題3主要用對比聯(lián)想的方法復(fù)習(xí)了電動機和發(fā)電機這兩個有趣且聯(lián)系緊密的機器,以此達到全面復(fù)習(xí)電磁聯(lián)系的目的。學(xué)生討論、交流與補充的方法體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的自主性和協(xié)作性,實踐中通過親身體驗感受電磁之間的奇妙聯(lián)系,大大激發(fā)了學(xué)生的好奇心。

3.完善知識,反饋應(yīng)用

教師把本章的知識結(jié)構(gòu)用投影儀打出,把上面問題討論過程中涉及的重點難點或者其他的收獲和體會也補充到知識結(jié)構(gòu)中去,使之更加完善和科學(xué)。在此基礎(chǔ)上,進行下面兩個開放性的問題的研究,要求學(xué)生能手、腦、口結(jié)合,既動腦,又動筆,既動手操作,又大膽交流,真正達到全面復(fù)習(xí)、鍛煉能力、發(fā)展素質(zhì)的教學(xué)目標和要求。

(1)好多玩具上用到電動機,并且安裝電池時,對電池的正負極有嚴格的規(guī)定,不能倒裝?，F(xiàn)在小玲同學(xué)手頭有一塊遙控汽車專用電池,可是已經(jīng)分不清電池的正負極了,你能利用講臺上的螺線管和小磁針,以及電阻來確定這節(jié)電池的正負極嗎?你還能想到哪些方法也能確定電池的正負極呢?(器材不限)

(2)一個電磁學(xué)實驗箱內(nèi)有下列器材:馬蹄形磁鐵、滑動變阻器、磁針、靈敏電流表、開關(guān)、電池組、金屬棒、鐵架臺各一個,導(dǎo)線若干、絕緣絲兩根。請寫出利用這些器材可