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第三节 电磁铁 电磁继电器1 教学目标1.1 知识与技能：了解什么是电磁铁。知道电磁铁、电磁继电器的基本性质和工作原理。1.2过程与方法：通过探究影响电磁铁磁性强弱的因素，了解控制变量法，学会选优法。经历探究电磁铁的过程，能表达自己的观点，具有评估和听取反馈意见的意识。1.3 情感态度与价值观 ：通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法。2 教学重点/难点/易考点2.1 教学重点科学探究影响电磁铁磁性强弱的因素。2.2 教学难点设计实验方案,探究影响电磁铁磁性强弱的因素3 专家建议通过实验，充分了解电磁铁的磁性强弱的影响因素。利用安培定则判断电磁铁的极性。会利用小磁针的指向知道磁场的方向，从而来判断电磁铁的极性。利用小磁针，感受磁场的分布。电磁继电器的工作原理，要能够大概描述，工作电路和控制电路的工作原理要能够描述。明白电磁继电器的各个部件（弹簧、衔铁等）的作用。4 教学方法实验探究归纳总结补充讲解练习提高科学探究法，讨论交流法，控制变量法、转换法。5 教学用具多媒体，小磁铁，电流表，导线，小磁针，电源、铁芯6 教学过程6.1 引入新课【师】之前的课堂我们接触到了神奇的磁，也知道了奥斯特发现了电流能够产生磁场，从而将电和磁关联了起来，在生活中也有非常多的应用，在学习了电的知识后，我们都知道，人直接操作高压电路的开关是很危险的，如果能够在低压下操作高压电路，就能避免高压的危险。那么今天我们来学习的就是电和磁之间的小故事电磁铁，以及学习利用电磁铁制成的电磁继电器，电话、电铃等电磁继电器的应用等知识。6.2 新知介绍1、电磁铁 【师】那么我们如果把导线绕在一枚大铁钉上，铁钉又会出现什么变化呢？【生】会更加有磁性。【师】那么如果将导线绕更多圈在铁钉上，会发现铁钉能吸引的小铁屑更多吗？【生】通过做实验，发现的确吸引了更多铁屑。结论:铁钉上绕导线越多，铁钉所具有的磁性越强。【师】通过已知磁极的磁铁，能不能判断出电磁铁的磁极呢？通过实验，学生将已知磁极的磁铁靠近电磁铁，观察吸引和排斥的情况，学生通过实验，得到电磁铁的磁极情况。【师】那么同学们，想不想知道，如何快速得通过我们自己的手，就能知道神秘的电磁铁的磁极呢？下面我们通过一个实验来探究电磁铁的磁性大小以及磁极和电流的关系。【实验一】保持电流大小、铁芯大小不变，探究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系【实验准备】取相同大小的铁钉，在同一电源下，绕在铁芯上的线圈数不同。实验过程中保持滑动变阻器不发生变化。【实验目的】在电流大小，铁芯大小一定的情况下，根据两根铁芯吸引铁屑的数量判断磁性强弱，从而得出电磁铁的磁性与线圈匝数的定性关系。【实验二】保持线圈匝数、电流大小不变，研究电磁铁的磁性与铁芯大小的关系【实验准备】取三根相同铁芯，其中一根单独绕线圈，另两根并联绕线圈，接在同一电源下。同样控制滑动变阻器不变，这样可以控制电流不变，实验目标分别是一根铁芯绕线电磁铁和两根铁芯组成的电磁铁。【实验目的】根据铁芯吸引铁屑的数量判断磁性强弱，变量是铁芯数量，从而得出铁芯大小和磁性强弱关系。【实验三】保持线圈匝数、铁芯大小不变，研究电磁铁的磁性与电流大小的关系【实验准备】取铁芯，绕线圈，观察吸引铁屑情况，然后调节滑动变阻器，改变电路中的电流大小，观察铁屑吸引情况，判断磁性大小变化。【实验目的】控制铁芯和绕线圈的变量，改变电路中电流大小，从而来探究电磁铁中电流强弱和其磁性大小的定性关系。【实验结论】电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、通过线圈的电流越强，线圈的磁场就越强；线圈中间插入铁芯后，磁场会大大增强。概念:电磁铁是一个带有铁芯(必须是软磁性材料)的螺线管. 电磁铁优点:电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制;电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来决定:匝数一定时,电流越大磁性越强。电流一定时,匝数越多磁性越强。电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制。电磁铁磁性判断：右手定则：将右手平伸，四个拇指与电流方向一致，握住铁芯，大拇指方向即为磁铁的北极N极。2、电磁继电器 (1)构造:如图所示,主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹簧. 电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关。【师】注意观察图中电磁继电器构造，回答下列问题：电磁继电器中的电磁铁在什么位置？电磁铁起什么作用？图中的衔铁，它起什么作用？图中的弹簧，它起什么作用？【生】衔铁可以接通控制电路，也可以接通工作电路，而接通哪个电路是由电磁铁和弹簧共同作用控制。【师】总结电磁继电器的结构：控制电路的组成电磁铁、低压电源、开关。工作电路的组成高压电源、电动机、电磁继电器的触点部分。(2)（电铃）工作原理 电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。(3)主要应用: 用弱电流控制强电流 用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断.可实现远距离控制,与其他元件配合实现自动控制. 电磁继电器磁性总结：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。6.3 复习总结和作业布置课堂知识点总结：1、电磁铁:电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制;电磁铁磁性的强弱,可 由电流大小和线圈匝数来决定:匝数一定时,电流越大磁性越强.电流一定时,匝数越多磁性越强. 电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制.电磁铁磁性判断：右手定则：将右手平伸，四个拇指与电流方向一致，握住铁芯，大拇指方向即为磁铁的北极N极。2、电磁继电器磁性总结：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。工作原理：电磁铁通电时,把衔铁吸下来,将工作电路的触点接通,工作电路闭合,电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。1 课堂练习1、如图所示,根据图中静止小磁针 N 极的指向,标出通电螺线管 N、S 极和电源的正、负极. 答案：左边S极，电源左边正极2、请在图中标出线圈中的电流方向和马蹄形电磁铁的 N、S 极. 答案：下端N极3、小文设计了如图甲所示的实验研究电磁现象,当他闭合开关 S 后,发现小磁针发生了偏转, 这说明 的周围存在着磁场.接着小文又找来了一个小铁钉,把导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁连在电路中.当再次闭合开关 S 后,小磁针静止时 N 极的指向如图 乙所示.据此他判断出电源的 端是正极(选填“a”或“b”). （磁针周围导线；a）答案：电流(或通电导线) a4、如图所示是火警自动报警原理图.发生火警时,将会发生下列变化:(a)温度升高使双金属片弯曲;(b)接通触点使工作电路中有电流通过;(c) 电磁铁有磁性(d)衔铁被吸下;(e)接通触点使控制电路中有电流通过;(f)电铃响,发出报警.这些 变化的正确顺序是( D ) A.a、b、c、d、e、fB.a、e、c、d、b、f C.a、b、d、c、e、f D.a、e、d、c、b、f 2 作业布置1、完成配套课后练习题7 板书设计第二十章电与磁 电磁铁 电磁继电器1、电磁铁:电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制;电磁铁磁性的强弱,可 由电流大小和线圈匝数来决定:匝数一定时,电流越大磁性越强.电流一定时,匝数越多磁性越强. 电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制.电磁铁磁性判断：右手定则：将右手平伸，四个拇指与电流方向一致，握住铁芯，大拇指方向即为磁铁的北极N极。2、电磁继电器磁性总结：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。工作原理：电磁铁通电时,把衔铁吸下来,将工作电路的触点接通,工作电路闭合,电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
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