《電流的磁場(chǎng)》第2課時(shí)優(yōu)教教案

1、PAGE9第二節(jié)電流的磁場(chǎng)第2課時(shí)電磁鐵及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1了解電磁鐵，知道電磁鐵的特性。2了解影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。3能說(shuō)明電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電磁繼電器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵磁性強(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)用具漆包線、規(guī)格相同的鐵釘2根、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、大頭針、滑動(dòng)變阻器、鐵塊、彈簧、多媒體課件等。教學(xué)過(guò)程一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知教師出示螺線管，提問(wèn)：要使螺線管的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)我們學(xué)過(guò)的知識(shí)可以采用什么方法學(xué)生討論得出：給螺線管通電，它的周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。進(jìn)一步提問(wèn)：如果要使通電螺線管的磁性增強(qiáng)，應(yīng)該怎么辦呢請(qǐng)同學(xué)們

2、觀察下面的實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：先將小磁針?lè)旁诼菥€管的兩端，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度，再將鐵芯插入螺線管，通電后觀察小磁針偏轉(zhuǎn)的程度。二、自主合作，感受新知閱讀課本并結(jié)合生活實(shí)際，完成預(yù)習(xí)部分。三、師生互動(dòng)，理解新知一電磁鐵實(shí)驗(yàn)演示：取一根鐵釘，讓它接觸大頭針，發(fā)現(xiàn)不能吸引，將漆包線繞在上面制成線圈，通電后發(fā)現(xiàn)它能夠吸引大頭針了。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，可以看到大頭針又掉下來(lái)了。此現(xiàn)象說(shuō)明了什么學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出：插入鐵釘?shù)耐娐菥€管具有磁性，并且有電流通過(guò)時(shí)有磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。教師總結(jié)得出：把一根導(dǎo)線繞成螺線管，再在螺線管內(nèi)插入鐵芯，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)有磁性，這種磁鐵就叫電磁鐵。你能總結(jié)出電磁鐵磁性的

3、特點(diǎn)嗎學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)：電磁鐵有電流通過(guò)時(shí)有磁性，沒(méi)有電流時(shí)就失去磁性。展示電磁鐵在實(shí)際中的應(yīng)用的圖片及視頻。二電磁鐵的磁性演示實(shí)驗(yàn)：如圖組裝實(shí)驗(yàn)器材，記錄鐵塊的位置；閉合開(kāi)關(guān)，記錄鐵塊的位置；從螺線管B端插入鐵芯，記錄此時(shí)鐵塊位置。觀察現(xiàn)象，思考說(shuō)明了什么問(wèn)題？學(xué)生觀察現(xiàn)象：接通電源，彈簧會(huì)伸長(zhǎng)，說(shuō)明通電螺線管周圍有磁場(chǎng)，對(duì)鐵塊有引力。插入鐵芯，彈簧會(huì)伸得更長(zhǎng)，引力增強(qiáng)，說(shuō)明在通電螺線管中插入鐵芯，可以使磁性增強(qiáng)。提出問(wèn)題：在實(shí)際使用中，我們需要電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同，那么電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢學(xué)生猜想，并討論猜想的合理性。電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流的大小、線圈匝數(shù)、鐵芯的大小等因素

4、有關(guān)。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磁性的強(qiáng)弱結(jié)合上面實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，利用彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)比較磁性的變化；磁性的強(qiáng)弱不同，對(duì)磁性物質(zhì)的吸引力的大小不同，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。學(xué)生討論上面方法的可行性。2實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意控制變量。要研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)利用漆包線繞成一個(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。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)電路圖將兩個(gè)線圈匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)，控制電流相等。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(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。在匝數(shù)

5、相同時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；電流一定時(shí)，外形相同的螺線管，匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。典例解讀【例1】如圖甲是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內(nèi)裝有電磁鐵，電磁鐵的原理圖如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是A盆栽底部磁體的下端一定是S極B增大電磁鐵線圈中的電流，盆栽靜止時(shí)受到的磁力不變C增大電磁鐵線圈中的電流，盆栽靜止時(shí)受到的磁力增大D增大電磁鐵線圈中的電流，盆栽與底座之間距離不變【解析】由右手螺旋定則可知，電磁鐵的上端為N極，根據(jù)同名磁極相互排斥可知，盆栽底部磁體的下端一定是N極，這樣盆栽才能浮在空中，故A錯(cuò)誤；增大電磁鐵線圈中的電流，電磁鐵磁性變強(qiáng)，磁力大于重力，盆

6、栽會(huì)向上移動(dòng)，盆栽與底座之間距離變大，故D錯(cuò)誤；增大電磁鐵線圈中的電流，盆栽與底座之間距離變大，盆栽最后還是會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，盆栽靜止時(shí)受到重力和磁力的共同作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，大小相等，故B正確，C錯(cuò)誤。【答案】B【例2】為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)，小琴同學(xué)用漆包線表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線在大鐵釘上繞若干匝，制成簡(jiǎn)單的電磁鐵，圖甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。1當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，請(qǐng)?jiān)诩讏D中標(biāo)出磁體的N極；2比較圖_和_可知：匝數(shù)相同時(shí)，電流越大磁性越強(qiáng)；3由圖_可知：當(dāng)電流一定時(shí)，匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。【解析】1甲圖通電電磁鐵的磁極由右手螺旋定則判斷出N極在正上方；2乙、丙兩圖

7、中電磁鐵匝數(shù)相同，丙圖中電流大，吸引鐵釘多，則磁性強(qiáng)；3丁圖中A、B兩電磁鐵線圈串聯(lián)，電流相等，B電磁鐵線圈匝數(shù)多，吸引鐵釘多，則磁性強(qiáng)?！敬鸢浮?N極在上方圖略2乙丙3丁三電磁鐵的應(yīng)用提問(wèn)：電磁鐵在實(shí)際生產(chǎn)中有哪些重要應(yīng)用呢教師多媒體展示實(shí)驗(yàn)用電磁繼電器、電磁起重機(jī)和磁浮列車。播放視頻：巨型機(jī)器工作。在生活中我們經(jīng)?？吹揭恍┐笮蜋C(jī)器在工作，如大型吊車，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)大的電流電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理：1出示電磁繼電器工作原理掛圖和示教板，介紹它的結(jié)構(gòu)：主要由電磁鐵、彈簧、銜鐵和觸點(diǎn)組成。2結(jié)合掛圖介紹它的工作原理：1控制電路：低壓電源、

8、線圈、開(kāi)關(guān)。2工作電路：高壓電源、用電器電動(dòng)機(jī)、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。提問(wèn)：電磁繼電器是如何控制工作電路工作的呢教師引導(dǎo)學(xué)生分析：閉合開(kāi)關(guān)S控制電路接通電磁鐵有磁性吸引銜鐵觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)接通高壓電路接通用電器電動(dòng)機(jī)工作。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S控制電路斷開(kāi)電磁鐵磁性消失彈簧復(fù)位觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)高壓電路斷開(kāi)用電器電動(dòng)機(jī)停止工作。點(diǎn)撥：實(shí)際的工作電路是高壓電路，使用電磁繼電器，通過(guò)控制低壓電路通斷的辦法，來(lái)間接控制高壓電路的通斷，既可以保障人身安全，又可以實(shí)現(xiàn)遙控和生產(chǎn)自動(dòng)化。典例解讀【例3】如圖是一種溫度自動(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)法正確的是A當(dāng)溫度計(jì)達(dá)到90時(shí)

9、，報(bào)警裝置會(huì)響鈴，同時(shí)紅燈亮B當(dāng)溫度計(jì)達(dá)到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)達(dá)到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)達(dá)到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(kāi)，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。【答案】A四、嘗試練習(xí)，掌握新知請(qǐng)