20.+3电磁铁电磁继电器+教学设计-2024-2025学年人教版九年级物理全一册

电磁铁电磁继电器一、课标要求了解电磁铁在生产生活中的应用。二、教学目标1.通过自制电磁铁，了解电磁铁的构造和工作原理。2.能通过实验，得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。3.能说明电磁继电器的结构及工作原理，了解电磁继电器在生产、生活中的应用。三、教学重难点教学重点：探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。教学难点:电磁继电器的工作原理及其应用。四、教具准备 演示用：多媒体课件、虚拟实验室、电磁铁、开关、导线、电源、回形针、电磁继电器、用电器、沙子、图钉、平板、电磁铁应用视频、爆破工程视频等。五、教学方法启发式讲授法、实验探究法、小组讨论法、演示实验法、列举实例法。六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图引出课题以近期学校改造，施工过程中有一位工人师傅不小心将一些铁钉掉到了沙子中为背景，以平板直播形式演示魔盒可以识别沙子中的铁钉，取出铁芯魔法消失，不能吸起铁钉。随后揭秘魔盒，引出课题。认真观察，并思考拿出铁芯，魔盒魔法消失，引发学生的认知冲突，激发学生揭秘魔盒的兴趣。任务一：认识电磁铁活动1：观察电磁铁请同学们观察电磁铁并思考思考，结合刚才的实验现象，回答以下两个问题。问题1：电磁铁由哪几部分构成？问题2：你发现电磁铁有什么特点？工作原理是什么？活动2：自制电磁铁教师提供操作指南，请同学们参考操作指南的提示两人一组完成制作。学生完成后发问：你们的电磁铁吸起了多少个回形针？吸起的个数不同这说明什么？观察并思考合作完成制作，并观察现象。思考并回答培养学生的观察能力和分析能力。培养学生的动手能力和合作交流能力。任务二：探究电磁铁的磁性活动二：牛顿第一定律活动1：探究电磁铁磁性强弱的影响因素提出问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？猜想与假设：引导学生结合刚才自制电磁铁的过程，小组之间进行交流，说出猜想和依据。设计实验：1、如何判断电磁铁的磁性强弱？2、如何确定电磁铁的磁性强弱变化是由电流大小还是线圈匝数引起的？（a）在探究猜想（1）时，怎么改变通过电磁铁的电流？如何显示电流？（b）在探究猜想（2）时，如何使通过匝数不同的电磁铁的电流相等？追问：自制电磁铁的过程中我们发现，使用一段时间后，电磁铁很热，为什么？怎么办？实验过程中需要记录什么内容？确定实验方案实验数据及结论活动2：对比电磁铁的优势通过实验探究我们知道电磁铁磁性的强弱可以通过改变电流大小和线圈匝数来控制，相对于永磁体，电磁铁还有哪些优势？过渡：正是因为电磁铁有这么多的优点，所以它在实际生活、工农业生产中得到了广泛的应用。接下来我们先来了解下电磁铁的应用有哪些。思考并作出合理猜想。思考并回答问题小组讨论，小组代表通过智慧平板进行抢答通过电磁铁吸引回形针的数目--转换法。采用控制变量法。（a）通过滑动变阻器改变电流；用电流表显示电流大小。（b）使匝数不同的电磁铁串联；使用滑动变阻器保护电路。3.实验次数、线圈匝数、电流大小、吸引回形针的数目、磁性强弱。以小组为单位，进行实验探究。各小组将实验数据上传至平板，分析数据。得出结论：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多，电磁铁的磁性越强。学生思考并回答让学生结合实际经验做出大胆合理猜想。设计实验过程是以具有明确指向性的问题展开，并将问题进一步细化，体现实验过程，学生通过对问题的思考能够有迹可循。提升学生设计实验的能力，同时让学生体会研究方法的科学性。利用平板功能及时收集各小组的实验证据。培养学生归纳总结的能力。任务三：电磁铁的应用活动1：了解电磁铁的应用播放电磁铁在生活和生产中的应用视频。活动2：认识电磁继电器问题1：起重机在工作时的电压能达到380V，工人师傅直接操作开关比较危险，你有什么办法让开关自动闭合？如何让实现开关自动断开？过渡：人们已经将同学们所讲到的电磁铁、弹簧及其他电路元件做成了一个装置，我们将它称为电磁继电器。问题2：图中的A、B、C、D分别是什么结构？借助NB物理实验室实验室软件教学。问题3：怎样使电磁铁具有磁性？请连接电路。问题4：你是如何分析这个电路的？问题5：衔铁上下运动时，触点所在区域相当于电路元件中什么的作用？是谁在控制它？师生一起总结电磁继电器的实质：由电磁铁控制的自动开关。过渡：我们现在知道它就是一个自动开关，那我要通过它来控制另一个电路，你只需要把它当成一个开关就可以了。问题6：如何利用电磁继电器控制蜂鸣器和二极管交替工作？请连接实物图。问题7：你是如何分析用电器的工作情况的？结合具体情境引导学生总结电磁继电器的作用：学以致用，举一反三1.水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置，请按以下要求连接如图所示的水位自动报警器电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。延伸：如果把图中的开关换成光敏、压敏、热敏电阻，可以让电路具备什么功能？2.如图所示，是智能扶手电梯的原理图，其中R是压敏电阻。电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快。下列说法正确的是（）A、电磁铁上端是N极B、电梯运行时把机械能转化为电能C、电梯上无乘客时，衔铁与触点2接触D、电梯上有乘客时，压敏电阻R的阻值减小学生观看视频，感受电磁铁为我们的生活带来了极大的便利。学生思考，举手回答问题在开关下方放一个电磁铁并用电源给它通电;在开关处加一个弹簧。结合课前预习的内容，观察电磁继电器，回答问题：电磁铁、弹簧、衔铁、触点（动触点、静触点）完成实物图连接。思考并回答开关-电流-磁性-衔铁-触点。开关；电磁铁完成实物图连接。并分析其工作过程。回答：触点连接情况-用电器工作情况学生观看图片和视频并总结。1.低电压、弱电流控制高电压、强电流2.远程控制3.自动控制按要求连接电路图，并拍照上传至平板。学生代表分享思路。学生思考并回答：具备光控、压控、温控的功能。学生在平板上提交自己的答案。学生代表讲解。让学生体会物理与我们的实际生活息息相关，增强学生学习的动力。借助NB物理实验室实验室软件教学，在教师讲解时，全班学生都能直观的观察到电磁继电器继的工作过程。通过环环相扣的问题，引导学生剖析电磁继电器的工作原理。使学生更容易接受。通过生产生活中实例的直观呈现，使学生的思考更有方向性，同时也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。分析生活实例，反馈学生学习情况。对问题归类，帮助学生做到举一反三、触类旁通。利用平板随堂测的功能，实时反馈每一位学生答题情况