2023九年级物理下册 第二十章 电与磁第3节 电磁铁 电磁继电器第2课时 电磁继电器教学实录 （新版）新人教版

2023九年级物理下册第二十章电与磁第3节电磁铁电磁继电器第2课时电磁继电器教学实录（新版）新人教版学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容：电磁继电器的工作原理、结构及其应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课以电磁铁为基础，结合学生已学的电路知识，引导学生理解电磁继电器的工作原理和结构，进一步拓展电磁学在实际生活中的应用。教材章节：新人教版九年级物理下册第20章第3节。核心素养目标分析本节课旨在培养学生以下核心素养：科学探究能力，通过实验探究电磁继电器的工作原理，提升学生观察、分析、推理和实验操作的能力；技术应用意识，让学生认识到电磁继电器在现代社会中的应用，激发学生对科技的兴趣；社会责任感，引导学生思考科技发展对社会的积极影响，培养学生的社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在九年级物理下册之前已经学习了电流、磁场、电磁感应等基础知识，对电流的磁效应有一定的了解，这为本节课的学习奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对电磁现象通常表现出较强的好奇心，对科技产品也充满兴趣。在能力方面，学生具备一定的实验操作能力和分析问题的能力。学习风格上，部分学生偏好通过实验操作来理解物理现象，而另一部分学生则更倾向于理论分析和抽象思维。

3.学生可能遇到的困难和挑战：部分学生可能对电磁继电器的工作原理理解困难，难以将理论知识与实际应用相结合。此外，对于电路连接和实验操作不熟悉的学生可能会在实验过程中遇到困难。此外，学生在理解电磁继电器在现代社会中的应用时，可能缺乏相关的社会背景知识，这可能会影响他们对知识点的深入理解和应用。教学资源-软硬件资源：电磁继电器实验装置、电源、电流表、开关、导线、电磁铁、铁芯、实验台、计时器。

-课程平台：学校网络教学平台，用于展示教学课件和学生互动。

-信息化资源：电磁继电器工作原理动画、电磁继电器应用案例视频。

-教学手段：实物演示、分组实验、课堂讨论、多媒体教学。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，我们已经学习了电磁铁和电磁感应的相关知识，今天我们来探讨一个新的主题——电磁继电器。请大家回忆一下电磁铁和电磁感应的基本原理，我们如何利用这些原理来控制电路的通断。

（学生）老师，电磁铁是由电流通过线圈产生的磁场，电磁感应是指导体在磁场中运动时产生电动势的现象。

（老师）非常好，同学们对电磁铁和电磁感应的理解很到位。接下来，我们将通过一个实验来展示电磁继电器是如何工作的。

二、实验演示

（老师）现在请大家观察实验装置，这里有一个电磁继电器，它由一个铁芯、线圈、衔铁和触点组成。当线圈通电时，会产生磁场，吸引衔铁，使得触点闭合，电路接通。当线圈断电时，磁场消失，衔铁释放，触点断开，电路断开。

（学生）老师，我们通过观察实验装置，看到了电磁继电器的基本结构。

（老师）很好。现在请同学们注意，我将给线圈通电，观察触点的变化。同时，我要提问：线圈通电和断电时，触点的变化反映了什么原理？

（学生）老师，触点闭合时电路接通，触点断开时电路断开，这反映了电磁铁的磁性变化控制电路的通断。

三、分组实验

（老师）接下来，我们进行分组实验。每组同学都会得到一个电磁继电器实验装置，请你们按照以下步骤进行实验：

1.组长分配实验任务，确保每个成员都了解自己的职责。

2.组员们连接好电路，包括电源、开关、电磁继电器、电流表等。

3.通电观察触点变化，记录电流表示数。

4.断电观察触点变化，再次记录电流表示数。

5.分析实验结果，讨论电磁继电器的工作原理。

（学生）我们小组已经按照老师的要求完成了实验，观察到了触点在通电和断电时的变化，并记录了电流表示数。

四、讨论与分析

（老师）现在请大家分组讨论，分析实验结果，回答以下问题：

1.电磁继电器的工作原理是什么？

2.电磁继电器在电路中有什么作用？

3.电磁继电器与普通开关相比有什么优缺点？

（学生）我们小组经过讨论，得出了以下结论：

1.电磁继电器的工作原理是利用电磁铁的磁性变化来控制电路的通断。

2.电磁继电器在电路中可以远距离控制电路的通断，实现自动化控制。

3.与普通开关相比，电磁继电器可以实现更复杂的电路控制，但结构较为复杂，成本较高。

五、巩固练习

（老师）接下来，我们来做一些巩固练习，看看大家对电磁继电器的理解程度。

1.请写出电磁继电器的基本结构。

2.电磁继电器在电路中有哪些应用？

3.请简述电磁继电器的工作原理。

（学生）我写出了电磁继电器的基本结构，了解了它在电路中的应用，并能够简述其工作原理。

六、课堂小结

（老师）同学们，今天我们学习了电磁继电器的工作原理和应用，通过实验和讨论，大家对电磁继电器的理解更加深入。电磁继电器在现代工业、家用电器和自动化控制等领域有着广泛的应用。希望大家课后能够继续探索电磁学知识，将所学知识应用到实际生活中。

（学生）老师，我们明白了电磁继电器的重要性，今后会努力学习，将所学知识应用到实际中去。

七、课后作业

（老师）课后请大家完成以下作业：

1.阅读课本中关于电磁继电器的内容，总结电磁继电器的工作原理和应用。

2.查找一些电磁继电器的应用实例，分析其在实际生活中的作用。

3.设计一个简单的电路，使用电磁继电器实现自动控制。

（学生）我们知道了课后作业的要求，会认真完成。学生学习效果学生学习效果：

1.理解电磁继电器的工作原理：通过本节课的学习，学生能够理解电磁继电器的工作原理，即通过电磁铁的磁性变化来控制电路的通断。这一知识点与教材中电磁铁和电磁感应的相关内容紧密相连，学生能够将理论知识与实际应用相结合。

2.掌握电磁继电器的基本结构：学生在实验和讨论过程中，掌握了电磁继电器的基本结构，包括铁芯、线圈、衔铁和触点等组成部分。这一知识点有助于学生进一步理解电磁继电器的工作原理，为后续学习打下基础。

3.应用电磁继电器解决实际问题：学生在学习过程中，了解了电磁继电器在工业、家用电器和自动化控制等领域的应用。通过分组实验和讨论，学生能够运用所学知识解决实际问题，提高解决实际问题的能力。

4.培养科学探究能力：本节课通过实验、讨论和小组合作等方式，培养学生的观察、分析、推理和实验操作能力。学生在实验过程中，学会了如何设计实验、如何收集数据和分析数据，这些能力对于学生今后的学习和生活具有重要意义。

5.增强技术应用意识：通过学习电磁继电器在现代社会中的应用，学生认识到科技发展对社会的积极影响，激发了他们对科技的兴趣，增强了技术应用意识。

6.培养社会责任感：学生在学习电磁继电器的同时，思考科技发展对社会的贡献，培养了社会责任感。他们意识到作为一名科技工作者，应当关注科技发展对社会的影响，为社会发展贡献自己的力量。

7.提高合作与交流能力：在小组实验和讨论过程中，学生需要与他人合作，共同完成实验任务。这一过程有助于提高学生的合作与交流能力，使他们学会在团队中发挥自己的作用。

8.培养自主学习能力：本节课的学习过程中，学生需要独立思考、解决问题，培养了自主学习能力。他们学会了如何通过查找资料、分析问题、总结经验等方式来提高自己的学习能力。

9.培养创新精神：在学习电磁继电器时，学生需要思考如何将电磁继电器应用于新的领域，这有助于培养学生的创新精神。

10.提升综合素质：通过本节课的学习，学生在知识、技能、情感态度等方面取得了全面提升。他们不仅掌握了电磁继电器的基本知识，还培养了科学探究、技术应用、社会责任等多方面的能力。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-电磁继电器的工作原理

-电磁继电器的结构组成

-电磁继电器在电路中的作用

②关键词汇：

-电磁铁

-线圈

-衔铁

-触点

-磁性变化

-电路通断

③重点句子：

-“电磁继电器是利用电磁铁的磁性变化来控制电路通断的装置。”

-“电磁继电器由铁芯、线圈、衔铁和触点等组成。”

-“当线圈通电时，电磁铁产生磁场，吸引衔铁，使得触点闭合，电路接通。”

-“当线圈断电时，电磁铁失去磁性，衔铁释放，触点断开，电路断开。”

-“电磁继电器在电路中可以实现远距离控制，提高自动化水平。”典型例题讲解1.例题：

电磁继电器中的线圈匝数为1000匝，当通过线圈的电流为0.5A时，产生的磁感应强度为多少特斯拉？（已知电流强度I=0.5A，线圈匝数N=1000匝，磁感应强度B=?）

解答：

根据安培环路定律，磁感应强度B与电流强度I和线圈匝数N的关系为：

\[B=\frac{\mu_0\cdotI}{2\pi\cdotr}\]

其中，\(\mu_0\)为真空磁导率，其值为\(4\pi\times10^{-7}\,T\cdotm/A\)，r为线圈半径。

由于题目未给出线圈半径，我们无法直接计算磁感应强度。但题目要求我们计算的是磁感应强度，而不是磁场强度，因此我们可以使用以下公式：

\[B=\frac{\mu_0\cdotN\cdotI}{L}\]

其中，L为线圈的长度。

假设线圈长度L为1米，则：

\[B=\frac{4\pi\times10^{-7}\,T\cdotm/A\cdot1000\cdot0.5A}{1m}=2\pi\times10^{-4}\,T\]

答案：磁感应强度B约为\(2\pi\times10^{-4}\,T\)。

2.例题：

一个电磁继电器，当线圈中通过0.2A的电流时，继电器吸合。如果线圈电阻为200Ω，求线圈中通过的最大电流是多少，才能使继电器吸合？

解答：

根据欧姆定律，电流I与电压U和电阻R的关系为：

\[I=\frac{U}{R}\]

假设继电器吸合时的电压为U，则：

\[U=I\cdotR=0.2A\cdot200Ω=40V\]

为了使继电器吸合，线圈中的最大电流I_max应满足：

\[I_{max}=\frac{U}{R}=\frac{40V}{200Ω}=0.2A\]

答案：线圈中通过的最大电流为0.2A。

3.例题：

一个电磁继电器，当线圈中通过0.5A的电流时，继电器吸合。如果线圈电阻为100Ω，求线圈中通过的最小电流是多少，才能使继电器吸合？

解答：

同样使用欧姆定律，线圈中通过的最小电流I_min应满足：

\[I_{min}=\frac{U}{R}\]

由于题目未给出继电器吸合时的电压U，我们需要根据题目信息推导出U。根据题目，当线圈中通过0.5A的电流时，继电器吸合，因此：

\[U=I\cdotR=0.5A\cdot100Ω=50V\]

所以，线圈中通过的最小电流I_min应满足：

\[I_{min}=\frac{U}{R}=\frac{50V}{100Ω}=0.5A\]

答案：线圈中通过的最小电流为0.5A。

4.例题：

一个电磁继电器，当线圈中通过0.3A的电流时，继电器吸合。如果线圈电阻为150Ω，求线圈中通过的平均电流是多少，才能使继电器吸合？

解答：

由于题目未给出继电器吸合时的电压U，我们需要使用功率公式来计算平均电流。功率P与电流I和电阻R的关系为：

\[P=I^2\cdotR\]

假设继电器吸合时的功率为P，则：

\[P=I^2\cdotR=0.3A^2\cdot150Ω=13.5W\]

为了使继电器吸合，线圈中通过的平均电流I_avg应满足：

\[P=I_{avg}^2\cdotR\]

\[I_{avg}=\sqrt{\frac{P}{R}}=\sqrt{\frac{13.5W}{150Ω}}=0.3A\]

答案：线圈中通过的平均电流为0.3A。

5.例题：

一个电磁继电器，当线圈中通过0.4A的电流时，继电器吸合。如果线圈电阻为120Ω，求线圈中通过的最大功率是多少，才能使继电器吸合？

解答：

同样使用功率公式，线圈中通过的最大功率P_max应满足：

\[P_{max}=I^2\cdotR\]

假设继电器吸合时的电流为I，则：

\[P_{max}=I^2\cdotR=0.4A^2\cdot120Ω=19.2W\]

答案：线圈中通过的最大功率为19.2W。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课本第20章第3节“电磁继电器”的课后练习题，包括选择题、填空题和简答题。

2.设计一个简单的电路，使用电磁继电器实现自动控制，并绘制电路图。

3.查找并收集至少三个电磁继电器在实际生活中的应用案例，撰写一篇短文，分析其工作原理和应用价值。

4.针对本节课所学内容，编写一个简短的复习笔记，总结电磁继电器的工作原理、结构及其应用。

作业反馈：

1.作业批改：在学生完成作业后，教师应及时进行批改，确保作业的及时反馈。

2.反馈内容：在批改作业时，教师应关注以下几个方面：

-学生对电磁继电器工作原理的理解程度。

-学生对电磁继电器结构的掌握情况。

-学生对电磁继电器应用案例的分析能力。

-学生在电路设计和绘图方面的能力。

3.存在问题及改进建议：

-对于对电磁继电器工作原理理解不深的学生，教师应建议他们重新阅读课本相关内容，并通过实验