2019年春 九年级全一册 物理 人教版 教案：20.3电磁铁 电磁继电器

教案：20.3电磁铁电磁继电器一、教学内容本节课的教学内容选自2019年春九年级全一册物理人教版，主要涵盖了第20章第3节的内容，即电磁铁和电磁继电器。本节课将介绍电磁铁的原理、构造及其在实际应用中的作用，同时讲解电磁继电器的工作原理及其在电路中的应用。二、教学目标1.让学生了解电磁铁的原理，掌握电磁铁的构造，能够分析电磁铁在不同条件下的磁性强弱和极性变化。2.使学生理解电磁继电器的工作原理，能够设计简单的电磁继电器电路，并应用于实际问题中。3.培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维和创新意识。三、教学难点与重点1.教学难点：电磁铁磁性强弱和极性变化的原因，电磁继电器的工作原理及应用。2.教学重点：电磁铁的原理，电磁继电器的设计和应用。四、教具与学具准备1.教具：多媒体教学设备、实验器材（包括电磁铁、铁钉、线圈、开关等）。2.学具：学生实验套件、笔记本、彩笔。五、教学过程1.实践情景引入：通过展示一个电磁铁吊起铁钉的实验，引发学生对电磁铁的好奇心，激发学生的学习兴趣。2.知识讲解：（1）电磁铁的原理：介绍电磁铁的工作原理，解释电流通过线圈产生磁场的原理。（2）电磁铁的构造：讲解电磁铁的组成部分，包括线圈、铁芯、螺线管等。（3）电磁铁的磁性强弱和极性变化：分析影响电磁铁磁性强弱和极性变化的因素，如电流大小、线圈匝数、铁芯等。3.例题讲解：通过示例题目，讲解如何应用电磁铁的原理解决实际问题，如电磁铁钓鱼器、电磁铁吊车等。4.随堂练习：让学生设计一个简单的电磁继电器电路，并分析其工作原理。5.实验操作：学生分组进行实验，观察电磁铁的磁性强弱和极性变化，验证所学知识。6.知识巩固：通过问答形式，检查学生对电磁铁和电磁继电器知识的掌握程度。六、板书设计板书内容主要包括电磁铁的原理、构造，以及电磁继电器的工作原理和应用。板书设计要求简洁明了，突出重点。七、作业设计1.题目：设计一个电磁继电器电路，并分析其工作原理。2.答案：学生可以根据所学知识，设计一个简单的电磁继电器电路，并分析其工作原理。八、课后反思及拓展延伸1.课后反思：本节课通过实践情景引入，激发了学生的学习兴趣。在知识讲解环节，通过示例题目和实验操作，使学生掌握了电磁铁的原理和应用。在教学过程中，注意引导学生思考，培养了学生的科学思维和创新意识。2.拓展延伸：让学生进一步研究电磁铁在其他领域的应用，如电磁起重机、电磁阀等，并尝试设计相关电路，提高学生的实际应用能力。重点和难点解析：电磁铁的磁性强弱和极性变化一、电磁铁磁性强弱的变化1.电流大小的影响：电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。当电流增大时，电磁铁的磁性增强；当电流减小时，电磁铁的磁性减弱。这是因为电流通过线圈时，产生的磁场强度与电流大小成正比。2.线圈匝数的影响：线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。这是因为线圈匝数的增加，使得电流通过的路径更长，磁场强度相应增大。3.铁芯的影响：铁芯的存在可以大大增强电磁铁的磁性。当电流通过线圈时，铁芯会被磁化，形成一个磁性强的小磁铁，从而增强电磁铁的整体磁性。二、电磁铁极性的变化1.线圈绕向的影响：电磁铁的极性取决于线圈的绕向。当线圈绕向固定时，改变电流的方向可以改变电磁铁的极性。例如，原来北极朝上时，改变电流方向后，北极将朝下。2.铁芯极性的影响：铁芯的极性也会影响电磁铁的极性。当铁芯的极性与线圈产生的磁场方向相同时，电磁铁的极性不会发生变化；当铁芯的极性与线圈产生的磁场方向相反时，电磁铁的极性会发生变化。在教学过程中，我们可以通过实验让学生亲自观察和验证电磁铁磁性强弱和极性变化的原因，从而加深他们对这一部分知识的理解。同时，我们还可以通过设置一些实际问题，让学生运用所学知识分析和解决，提高他们的实际应用能力。继续：电磁铁的磁性强弱和极性变化一、电流大小对电磁铁磁性的影响电流大小是决定电磁铁磁性强弱的关键因素。根据安培定律（Ampère'sLaw），通过线圈的电流产生的磁场强度与电流成正比。这意味着，如果我们保持线圈和铁芯不变，增加通过线圈的电流，磁场强度将增加，从而使电磁铁的磁性更强。反之，减少电流，磁场强度减弱，电磁铁的磁性也会相应减弱。在实验中，我们可以让学生通过调节电流源的强度，观察电磁铁吸引铁钉的数量和力度变化，从而直观地理解电流大小对电磁铁磁性的影响。二、线圈匝数对电磁铁磁性的影响线圈匝数是另一个影响电磁铁磁性的重要因素。线圈匝数越多，磁场线的密度越高，磁场强度也就越大。因此，增加线圈匝数可以增强电磁铁的磁性。教学中，我们可以设计一个简单的实验，让学生对比不同匝数的线圈产生的磁性强弱，从而加深他们对这一概念的理解。三、铁芯对电磁铁磁性的影响铁芯在电磁铁中的作用是提供一个磁路，使得磁场能够更加集中和增强。铁芯通常由磁性材料制成，如铁、镍、钴等，这些材料容易被磁化并且能够保持磁性。当电流通过线圈时，线圈产生的磁场使得铁芯磁化，形成一个磁性强的小磁铁。这个磁铁与线圈产生的磁场相互作用，从而大大增强了电磁铁的总磁性。在课堂上，我们可以通过去除铁芯，让学生观察电磁铁磁性的减弱，从而验证铁芯对电磁铁磁性的增强作用。四、极性变化的理解与应用电磁铁的极性变化在日常应用中非常重要，比如在电动机和发电机中。理解电磁铁极性的变化规律，可以帮助我们设计和制造出能够满足不同需求的电磁设备。为了让学生更好地理解电磁铁极性的变化，我们可以通过改变线圈的绕向和铁芯的极性，让学生观察电磁铁吸引铁钉的方向变化。这样的实验可以帮助学生直观地理解电磁铁极性的可变性。电磁铁的磁性强弱和极性变化是电磁学