《电磁铁》教学设计
《电磁铁》教学设计 河北省武安市实验中学 李子明
课题
第九章:电与磁 第四节:电磁铁
学习
目标
知识目标:
1.知道什么是电磁铁;
2.理解电磁铁的特性和工作原理。
过程方法:
1.通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验,进一步发展学生的空间想象力;
2.通过对实验的分析,提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。
情感目标:
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。
学习
重点
电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素
学习难点
影响电磁铁磁性强弱的因素
教学
方式
实验法、讨论法、启发式。
教具与
媒体
投影仪、微机;螺线管,铁棒,几个小磁针,一个线圈匝数可以改变的电磁铁,电源,开关,滑动变阻器,电流表和一小堆大头针。
教
学
程
序
内容与教师活动
学生活动
设计
依据
一、创设情境,引入新课(5min)
【提出问题1】如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?
【猜想】增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。
【实验】请同学们观察下面的实验:演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。
【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强,引入新课。(板书课题)
二、进入新课,科学探究
(一)电磁铁(5min)
1.【概念】我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。
【提出问题2】为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?
2.【原理】铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。
【提出问题3】电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?它的磁性强弱与哪些因素有关呢?
学生思考
回答
观察
师生讨论
讨论
在上节课的基础上,进一步讨论
探求其原因
(二)怎样使电磁铁的磁性强(20min)
【猜想】
1.电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关,因为电流越大,电流产生的磁场可能就越强;
2.电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关,因为一匝线圈要产生一定的磁场,匝数多,则产生的磁场也会增强。
3.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关,因为越粗,铁的质量越大,磁化的量越大。
4.电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关,可能插入另一种材料的物质,其磁性会有所不同。
【总结】教师经过讨论汇总后,总结为电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关,下面对这两个问题进行实验设计。
【设计实验】
1.想研究电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关,该如何控制匝数呢?同理要研究磁场与匝数的关系,该如何控制电流呢?
(在研究匝数时控制电流不变,在研究电流时,控制匝数的不变)
2.如何改变线圈的匝数?如何改变电流的大小?
(取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同;通过滑动变阻器改变电流的大小)
3.如何判断电磁铁磁性的强弱?
(通过采用不同匝数的电磁铁以改变其匝数,通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小,通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁场的强弱。)
【进行实验】
1.组成电路:将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。
2.将开关合上或打开,观察通电、断电时,电磁铁对大头针的吸引情况,判断电磁铁磁性的有无。
3.将开关合上,调节滑动变阻器,使电流增大和减小(观察电流表指针的示数),从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
4.将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。
【分析与论证】
(1)电磁铁通电时产生磁场,断电时没有磁场。
(2)通过电磁铁的电流越大,它的磁场越强。
(3)在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁场越强。
【视频】研究电磁铁。
【电磁铁的优势】
(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。
(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。
(三)电磁铁的应用(8min)
1.电磁起重机
【播放视频】:电磁铁的应用。
【问题】看了电磁铁的应用,大家猜想一下,电磁起重机内部的构造是怎样的?它的工作过程是怎样的?
【构造】电磁铁、起吊臂、开关、电源等。
【工作过程】把电磁铁安装到吊车上,通电后它就具有了磁性,能吸引大量的铁制品,然后将其移动到另外一个地方,断电,电磁铁失去磁性,铁制品就卸了下来。
【讨论】
(1)电磁起重机中的电磁铁中的铁芯是用硬磁性材料做呢?还是用软磁性材料制作?
(2)现有两种常用的电磁起重机:一种是圆柱形电磁铁,一种是蹄形电磁铁。谁产生的磁性会更强些?
2.电磁阀、电铃中都有电磁铁。
(五)思考与练习(5min)
如果想探究电磁铁的磁性与铁芯的粗细是否有关,该怎样设计实验?
学生回答
师生分析、讨论
师生讨论
学生操作
师生讨论
学生回答
学生思考、论
尽可能多地让
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