20.3 电磁铁设计思路：在学生学习了电和磁铁的基础上来认识电磁铁，让学生明白电磁铁与电和磁之间的关系。电磁铁在通电的状态下具有了磁铁的一些性质，其中所蕴涵的秘密将激发学生的研究兴趣。研究电磁铁对于学生来说是一种挑战，但是在此研究过程中可以增强学生探究的意识和能力。本课从以下几个方面展开活动：1、制作电磁铁，探究电磁铁的性质。首先让学生制作一个电磁铁，这是研究电磁铁的前提条件，一节电池、导线、大钉子可以组合成简易的电磁铁装置。电磁铁组装完成后，接通电源测试磁性。学生组装好电磁铁以后马上就想看到现象，去尝试。这是本课的教学重点。2、研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关系。这个活动是本节课的教学难点，主要研究电磁铁的磁性强弱与电流的强度、线圈缠绕的匝数有关系，学生在探究活动中采用“假设与搜集证据”、“控制变量”的科学研究方法来完成探究任务。在活动过程中强调的是现象的观察和数据的记录整理。在活动中一定要提醒学生细心，因为学生制作的电磁铁的磁性强弱有的时候变化是很小的，稍一疏忽就可能忽视了一个数据的记录，从而导致验证数据的不准确，结果就会有问题。3、电磁铁在生产、生活中的应用。学习就是为生产、生活服务，主要可以采取让学生交流、资料共享的方法，认识到电磁铁在生活中的广泛应用，同时认识到电磁铁为人们的工作带来的巨大方便。教学目标：1知识目标(1)会制作电磁铁并了解它的作用.(2)知道影响电磁铁磁性强弱的因素.(3)了解电磁铁的优点和在生活中的应用.2能力目标（1）经历制作和探究电磁铁的过程，锻炼学生的动手能力。 （2）通过小组的合作与交流，展示团队学习的重要性。3情感态度与价值观（1）体验探索科学的乐趣，培养主动与他人交流合作的精神。（2）通过了解电磁铁在现代生产、生活中的广泛应用，让学生明白科技的发展使人们的生活更加高效、便捷, 从而激发学习物理的积极性。教学重点：（1）认识电磁铁的基本性质。（2）制作电磁铁，探究影响电磁铁磁力大小的因素。教学难点：培养学生科学设计实验方案，大胆交流评估的能力教学准备：电池、铁钉、带绝缘皮的导线、大头针、滑动变阻器、开关、电流表。教学过程：导入新课（1）出示电磁铁（不讲名称），不接电源，用它接近大头针。提问：它是磁铁吗？为什么？（2）将电磁铁连接电源，再用它接近大头针。提问：你看到什么现象？这说明什么？（这个装置有了磁性。）（3）将电磁铁电源切断，再用它接近小铁钉。提问：你看到了什么现象？这说明什么？（4）谈话：关于这个装置，你有什么问题？今天，同学们就一起来探究，好吗？探究学习一、学生探究性制作电磁铁1分组制作、实验。把导线沿一个方向缠绕在铁钉上。用小刀把导线两端的绝缘漆刮掉。把导线两端分别接入电池的两极。用铁钉的任意一端接近大头针。断开电源。2汇报制作、实验结果。3认识电磁铁的组成（铁芯与线圈）4揭示课题：由铁芯和线圈组成的装置叫电磁铁5电磁铁与普通磁铁相比，有什么特性？6引导小结：电磁铁在通电条件下才有磁性，切断电流后磁性消失。二、探究：影响电磁铁磁性强弱的因素提出问题：1.你们有什么方法能让电磁铁吸起的铁钉数目多一些吗？2.电磁铁磁性的强弱与什么有关呢？然后提示学生结合预习内容回答。猜想与假设：请同学们分组讨论，提出自己的猜想，并交流猜想的依据。影响电磁铁磁性强弱的因素可能有：_______________________________。大家想不想验证一下呢？制定计划和设计实验方案：问题一：用什么办法来判断电磁铁磁性强弱呢？可提示学生：由于磁场强弱无法用肉眼直接观察到，所以可以结合转换法进行。（1）看吸引铁屑的多少；（2）看它吸引小铁钉的个数；（3）看它对弹簧秤下端所挂铁块的吸引力的大小。问题二：用什么方法改变通过电磁铁线圈中的电流大小呢？（1）用滑动变阻器改变线圈中的电流。（2）用改变串联电池的个数来改变电流。问题三：用什么方法改变电磁铁线圈的匝数呢？（1）用中间有抽头可改变匝数的电磁铁。（2）用两个匝数不同的电磁铁进行实验。接着让同学们讨论，自己设计实验电路图。在总结电路设计时，为强调控制变量法的具体应用方法，在设计电磁铁磁性强弱与匝数关系电路时，故意少画了一个电流表，强调需控制电流不变，提示也可把两个匝数不同的线圈串联(启发学生说出方法)。实验结论影响电磁铁磁性强弱的因素(1).电流大小(2).线圈匝数 (3).内部有无铁芯想想做做如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是 （ ）A.S1接1，S2接3B.S1接1，S2接4C.S1接2，S2接4D.S1接2，S2接3三、电磁铁的优点和应用(1)优点：（与永久磁体相比）a.磁体极性可由电流方向控制。b.磁性强弱可由电流大小控制。c.磁性有、无可由通、断电控制。(2)应用：电磁起重机、电铃、电磁阀门、电磁锁、电磁选矿机、电动机、电铃、磁悬浮列车、电磁继电器等。板书设计1.电磁铁（1）构造：内部插有铁芯的螺线管（2）原理：电流的磁效应插入铁芯磁性大大增强2.影响电磁铁磁性强弱的因素(1).电流大小 (2).线圈匝数 (3).内部有无铁芯3.电磁铁的优点和应用(1)优点：（与永久磁体相比）a.磁体极性可由电流方向控制。b.磁性强弱可由电流大小控制。c.磁性有、无可由通、断电控制。(2)应用：电磁起重机、电磁继电器、电话(听筒)、电铃、电动机等。练 习1.如图所示，GMR是巨磁电阻（其电阻阻值在磁场中随磁性的增强急剧减小），当开关S1、S2都闭合时，电磁铁附近的小磁针处于静止状态，则小磁针的A端为______极；当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性_______（选填“增强”“减弱”或“不变”），指示灯的亮度_______（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。2.将电磁铁、滑动变阻器、电源与开关接成成闭合回路，如左图若将变阻器的滑片向右移动，那么螺线管上端悬挂铁块的弹簧将：（ ） A.不变 B.缩短 C.伸长 D.不能判断思考：若悬挂的铁块改为磁铁，如右图。情况又将怎样呢？3.如图，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平，当滑动变阻器滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )A.方向向左，逐渐增大 B.方向向左，逐渐减小C.方向向右，逐渐增大 D.方向向右，逐渐减小提升题4.如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。刚转动时，杠杆OA属于_______杠杆。（2）若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的_____线上。（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向____移动。5图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。教学反思