2019年九年级物理全册14.4电磁铁及其应用教案（新版）北师大版.docx

14.4 电磁铁及其应用一、知识与技能1.了解什么是电磁铁,知道电磁铁的特性和工作原理.2.了解影响电磁铁磁性强弱的因素.3.了解电磁继电器、电磁阀的结构和工作原理.二、过程与方法通过了解物理知识的实际应用,认识科学发明就在我们身边,认识科学及其相关技术对社会发展、人类生活的影响,提高学习物理知识的兴趣.三、情感态度与价值观1.体验探索科学的乐趣,养成主动与他人交流合作的意识和态度.2.使学生在经历分析、观察的过程中体会学习探究的乐趣.【重点难点】重点:电磁铁磁性强弱的影响因素.难点:电磁继电器、电磁阀的工作原理.【新课导入】 导入1:情景导入 多媒体播放视频片段:电磁起重机师:我们从视频中看到,这个电磁起重机具有强大的磁性,一次可以吸起上千吨的重物,那它又是怎么轻易的将这些重物放下来的呢?生:去掉它的磁性.师:很好!对于普通的磁体,是不能轻易去掉它的磁性的,我们今天来看一下电磁铁及其应用.导入2:复习导入师:什么是通电螺线管?通电螺线管的N极、S极如何判断?通电螺线管相当于什么磁体?生:回答.师:有没有办法让通电螺线管的磁性更强一些呢?让我们走进今天的物理课堂:电磁铁及其应用.导入3:问题导入师:工厂内的大型机械工作时,常常会有几十安的电流通过,如果工人师傅直接操作高压电路的开关,是很危险的,如果能够想些办法,让工人师傅在低压下操作高压电路,那可就安全多了.那到底有没有这样的方法呢?导入:这节课我们就来学习电磁铁及其应用.【课堂探究】 一、电磁铁1.制作电磁铁提问:要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?回答:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场.提问:如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?学生讨论:学生实验:给螺线管通电,观察离螺线管较远处小磁针的偏转情况.再观察插入软铁棒后,小磁针的偏转情况,说明了什么?现象:无软铁棒时,小磁针偏转不明显,加入它后小磁针偏转明显,说明通电螺线管中插入软铁棒后磁性会增强.提问:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?讨论:铁芯插入通电螺线管,铁芯被磁化,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.提问:电磁铁的芯应当用软铁还是钢?为什么?板书:插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁.2.电磁铁的磁性强弱与什么因素有关我们把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?猜想:(1)电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的,那么电磁铁的磁性有无是否与电流的有无有关?(2)电磁铁的磁性是否与电流的大小有关?(3)螺线管是由导线绕制成的,它的磁性强弱与线圈的匝数是否有关?实验方案设计:思考:这个实验设计怎样的电路?怎样来判断电磁铁的磁性强弱?用到什么研究方法?学生讨论,达成一致做法.进行实验(如图):(实验中注意记录实验现象和实验数据!)(1)电磁铁的磁性与通电、断电的关系.(2)电磁铁的磁性强弱与电流大小关系.(3)电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系.总结归纳:电磁铁通电有磁性,断电时无磁性;电磁铁的磁性强弱和电流大小、匝数多少有关;线圈匝数相同时,电流大,磁性强;相同外形的螺线管,电流相同时,匝数多,磁性强.二、电磁铁的应用提问:通过实验,我们知道了电磁铁的一些特点,电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢?图片展示:讲解电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、电磁阀、电铃.下面重点学习电磁起重机和电磁阀控制车门.1.电磁继电器阅读教材的相关内容,仔细观察图片,回答下列问题:(1)电磁继电器的结构有哪些?(2)说出它的工作原理.归纳:构造:电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成.原理:当闭合开关,电流流过线圈时,电磁铁把衔铁向右吸合,推杆右端上升,推动弹簧片向上,与上端金属片的触点接通,与下端金属片的触点断开.当断开开关,电磁铁失去磁性,衔铁被释放,弹簧片的弹力使它恢复原来位置,与上端金属片的触点断开,与下端金属片的触点接通.交流讨论:(1)说出如图所示电路的工作过程.引导分析:闭合S控制电路接通电磁铁有磁性吸引衔铁触点开关接通高压电路接近电动机工作.断开S控制电路断开电磁铁磁性消失弹簧复位触点开关断开高压电路断开电动机停止工作.演示:电磁继电器的控制作用,让学生观察触点闭合和断开的情况下,电动机的运转情况.归纳:电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关.实现用低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路的通断,还可以把控制电路的开关安装在远处,实现远距离操作.既可以保障人身安全,又可以实现遥控和生产自动化.(2)说出如图所示电铃的工作原理.2.认识电磁阀车门阅读教材的相关内容,仔细观察课本图,回答下列问题:(1)公共汽车利用压缩空气开关车门时,由电磁阀进行控制.电磁阀由阀体、滑阀、两块衔铁、两个电磁线圈组成.阀体是空心的,进气管连接储气筒,排气管与大气相通.另两根与汽缸相连接.(2)打开车门时,电磁阀的工作过程:要打开车门时,开关S接通触点1,右侧的线圈通电,把左侧的衔铁吸入线圈,则横杆将滑阀推到左端,此时,滑阀下面的空间与左端的管路相通.于是,储气筒中储存的压缩空气就进入汽缸左部,推动活塞向右运动,使车门打开,同时汽缸中右部的气体由排气管排入大气.(3)如图,说出关闭车门时,电磁阀的工作过程.1.探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,按如图所示电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多,此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是(B)A.电流的方向B.线圈的匝数C.电流的大小D.电磁铁的极性2.如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是(C)A.当温度低于90 时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮B.当温度低于90 时,报警装置就会响铃,同时红灯亮C.当温度达到90 时,报警装置就会响铃,同时红灯亮D.当温度达到90 时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮3.法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔,因发现巨磁电阻效应而获得2007年度诺贝尔物理奖.如图所示是研究巨磁电阻特性的原理示意图.实验发现,当闭合S1,S2后并使滑片P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,则下列说法正确的是(C)A.电磁铁右端为N极B.滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小4.电磁铁的优点是:它的磁性有无可由电流的通断来控制,它的磁性的强弱可由电流的大小或线圈的匝数来控制,它的磁极性可由电流的方向来控制.5.如图所示,是小新同学做“制作、研究电磁铁”实验的示意图,他在实验中发现大铁钉A比B能吸引更多的大头针,得出的结论是:当电流定时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强.将滑动变阻器的滑片向右移动时,大铁钉吸引的大头针将变少(填“变多”“变少”或“没有变化”),这说明电磁铁的磁性还与电流的大小有关.6.如图所示,L是电磁铁,在电磁铁上方用弹簧悬挂一条形磁体.当S闭合后,弹簧的长度将变短,如果变阻器的滑片P向右移动,弹簧的长度又将变长.(填“变长”“变短”或“不变”)电磁铁在生活中的应用1.汽车领域汽车中比较常见的继电器有:启动电动机的启动继电器、喇叭继电器、电动机或发电机断路继电器、充电电压和电流调节继电器、转变信号闪光继电器、灯光