第3节电磁铁 电磁继电器课题第3节电磁铁 电磁继电器教学目标【知识与技能】1能描述电磁铁，说明电磁铁的工作原理。2通过实验探究知道电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。3能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。【过程与方法】通过阅读说明书和观察电磁继电器，知道如何使用电磁继电器，会说明电磁继电器在实际电路中的工作过程。【情感态度和价值观】通过认识电磁铁的实际应用，加强物理与生活的联系，提高学习物理的兴趣。教学重点实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。教学难点电磁继电器的工作原理及其应用。器材电磁继电器模型、电铃、电源、开关、导线、磁针等。教学过程教 学 内 容 与 师 生 活 动设计意图一、新课引入1、学生回忆上节课内容，回答问题：（1）电与磁之间是由联系的，它是由谁发现的？丹麦物理学家奥斯特（2） 通电螺线管的磁场与条形磁体相似，它磁极如何来判断？用安培定则2、演示：利用磁铁吸引大头针。提出问题：磁铁能够吸引大头针，那么还有没有别的物体也能吸引？结合上节课内容，通电导线周围也有磁场，对大头针也会有力的作用。二、进行新课（一）探究一：电磁铁1、实验演示：取一根铁钉，让它接触大头针，发现不能吸引，将漆包线绕在上面制成线圈，通电后发现它能够吸引大头针了。断开开关，可以看到大头针又掉下来了。（1）学生观察演示实验。而后提问：此现象说明了什么？学生回答：插入铁钉的通电螺线管具有磁性，并且有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。（2）归纳电磁铁概念：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过有磁性。这种磁铁就叫电磁铁。（3）你能总结出电磁铁磁性的特点吗？学生结合实验现象总结：电磁铁有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。展示电磁铁在实际中的应用的图片及视频。2、探究二：影响电磁铁的磁性强弱的因素提出问题：在实际使用中，我们需要电磁铁的磁性强弱不同，那么电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？学生猜想，并讨论猜想的合理性。电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈匝数、铁芯的大小等因素有关。设计实验：（1）要研究电磁铁磁性强弱，首先要确定如何判断其磁性的强弱？学生讨论回答：磁性的强弱不同，对磁性物质的吸引力的大小不同，可以把比较磁性强弱转化成比较吸引大头针的数量。（2）实验时要注意控制变量。例如要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，如何进行实验？学生回答：利用滑动变阻器改变流过它的电流，比较其磁性的强弱。如何利用实验研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系？（设计电路图）学生讨论具体实验方案，如果用两个电磁铁可以把它们串联，控制电流相等。不能使用两个不同匝数的电磁铁分别接入同一电路，因为它们的电流不同。进行实验：学生分组进行实验，教师巡视指导。得出结论：根据实验数据总结出影响电磁铁磁性强弱的因素。在匝数相同时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越大，电磁铁的磁性越强。3、探究三：电磁铁的应用视频展示电磁起重机的工作过程，以及其余使用电磁铁的地方。讨论：电磁铁和永磁体相比在使用上有什么优点？学生结合电磁铁的特点，讨论电磁铁的优点。磁性的有无可能通过通断电流来控制、磁性的强弱可能通过改变电流大小来控制、磁极的方向可以通过改变电流方向来控制。4、探究4：电磁继电器播放视频：巨型机器工作。在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，如大型吊车，它们的工作电流非常大，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？学生思考：在安全用电中提到不要靠近高压带电体，所以距离高压电要远一些。如何远距离控制呢？电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。展示电磁继电器实物，同时利用投影介绍电磁继电器的构造。播放电磁继电器的工作原理视频。让学生阅读课本，结合电磁继电器的构造，说说此电路中电磁继电器的作用。播放电磁继电器应用的视频，让学生讨论使用电磁继电器的优点。学生讨论回答： 可以利用低电压、弱电流电流的通断，来间接地控制高电压、强电流的通断；可以实行远距离控制；低压控制电路可以使用温控、光控等传感器，实行自动控制。为本节课作知识准备。提出问题，引入新课提出问题，通过学生讨论，创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。学生总结，培养学生依据实验现象总结结论的能力。培养学生依据问题进行猜想的能力。培养学生动手实验、分析实验得出结论的能力。培养学生运用科学的探究方法的能力结合视频，培养学生物理与生活的联系培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。通过分析总结，提升学生的概括能力。课堂小结回顾本节内容：1请描述一下电磁铁的结构，说一下电磁铁的工作原理。2解释一下电磁铁的磁性强弱的影响因素。3请简述电磁继电器的结构及工作原理，以及电磁继电器在生产、生活中的应用。板书设计20.3电磁铁 电磁继电器1、 电磁铁结构：插入铁芯的螺线管。影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、匝数多少。优点：磁性有无、磁性大小、磁极方向都可以控制。2、 电磁继电器实质：用电磁铁控制的开关。优点：可以利用低电压、弱电流电流，来间接地控制高电压、强电流。课堂训练1. 电磁继电器就是利用 电磁铁 来控制电路通断的开关，在生产生活中应用广泛。 2. （双选）如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向右滑动，在此过程中下列说法正确的是（ AC ）AV表示数变小，A表示数变大BV表示数变大，A表示数变小C弹簧测力计示数变小D弹簧测力计示数变大 3.一种自动水位显示器的原理图如图所示，对于该自动水位显示器说法正确的是（B ）A. 水位上升到B时，电磁铁断电，绿灯亮报警B. 水位上升到B时，电磁铁通电，红灯亮报警C. 水位下降到A时，电磁铁断电，红灯亮报警D. 水位下降到A时，电磁铁通电，绿灯亮报警4如图是电子警察抓拍系统原理图，光控开关是一个接受到红外线阻值几乎为零，没有接受到红外线阻值无限大的光敏电阻，若行人违规闯红灯，就会接通摄像系统电源，“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是（C）A只要光控开关接收到红外线，摄像系统就会自动拍摄B若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用C只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄D行人只要经过埋有压力开关的路口，电磁铁磁性就会增强5小丽利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是（D）A减少螺线管线圈的匝数B抽出螺线管中的铁芯C减小控制电路电源电压D滑动变阻器滑片P向右移动6.（2021广元）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（C）A电流表示数变大，弹簧长度变长B电流表示数变大，弹簧长度变短C电流表示数变小，弹簧长度变短D电流表示数变小，弹簧长度变长作业布置完成本节课的对应练习。课本P132第1、2、4题