人教版九年级物理第20章教案：第3节电磁铁　电磁继电器.docx

1、第3节电磁铁电磁继电器教学目标1能描述电磁铁，说明电磁铁的特点和工作原理。2通过实验探究，得出电磁铁的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。重点难点重点实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。难点电磁继电器的工作原理及其应用。教学用具螺线管、小磁针、漆包线、规格相同的铁钉2根、电源、开关、导线、大头针、滑动变阻器、电磁继电器、多媒体课件等。教学过程一、创设情境，导入新知如图所示为电磁起重机，它能够灵活的将笨重的钢材吸起，卸下来。你知道电磁起重机的工作原理和构造吗？它为什么有巨大神奇的力量？这节课我们就揭开这个谜底！二、自主合作，感受新知阅

2、读教材并结合生活实际，完成预习部分。三、师生互动，理解新知(一)电磁铁桌面上有导线、滑动变阻器、开关、电源、铁钉、大头针。自己设计一个能够吸引起大头针的电路。小组之间先讨论、交流。展示：以组为单位，展示自己设计的电路。教师归纳总结。总结：提问：大家设计这些电路能否都能够吸引起大头针，吸引的大头针个数是否相同？根据自己设计进行实验，并记录吸引大头针的个数。归纳总结：(1)把一根导线绕成螺旋管，再在螺旋管内插入铁芯，当有电流通过时，它有磁性，没有电流通过时，没有磁性。这种磁体就叫电磁铁。(2)工作特点：有电流通过时，有磁性，没有电流时就失去磁性。(二)电磁铁的磁性问题：为什么插入铁芯后，通电螺线管

3、的磁性会增强呢？(学生讨论，探求其原因。)原理：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，又有铁芯产生的磁场，因而磁场大大增强了。问题：实际生活中，根据工作性质的不同，需要的电磁铁的磁性强弱也不同，那么电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？(学生进行猜想：电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关；电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关；电磁铁的磁性强弱可能与所插入的铁芯粗细有关；电磁铁的磁性强弱可能与所插入的材料有关。)引导：教师经过讨论汇总后，总结为电磁铁的磁性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)要研究电磁铁磁

4、性强弱，首先要确定如何判断其磁性的强弱。(2)实验时要注意控制变量。例如要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，如何进行实验？(学生讨论并设计实验方案：(1)磁性的强弱不同可以把比较磁性强弱转化成比较吸引大头针的数量。(2)一个电磁铁，利用滑动变阻器改变流过它的电流，比较其磁性的强弱。用两个电磁铁可以把它们串联，控制电流相等。)如何利用实验研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系？设计电路图进行实验：学生分组进行实验，教师巡视指导。得出结论：根据实验数据总结出影响电磁铁磁性强弱的因素。(学生进行实验，分析自己的实验数据，总结结论。)小结：在匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形

5、相同的电磁铁，匝数越多，电磁铁的磁性越强。典例解读【例1】如图所示的电路，以下措施不能使电磁铁磁性强弱改变的是()A将电源正负两极对调B其他不动，把开关S由1打到2C把P向上移动D把P向下移动【解析】将电源正负两极对调，改变了电流方向，会使电磁铁的磁极发生变化，但不能改变磁性的强弱，故A符合题意；把开关S由1打到2，减少了线圈匝数，可以减弱电磁铁的磁性，故B不符合题意；把P向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，磁性变强，故C不符合题意；把P向下移动，电流变小，磁性变弱，故D不符合题意。【答案】A【例2】关于影响电磁铁磁性强弱的因素，小鹭有以下猜想：A通过线圈的电流B线圈的匝数C铁芯

6、的形状为了验证猜想，小鹭用两个相同的大铁钉绕成电磁铁甲和乙，还找来一些大头针进行实验，电路如图所示。(1)将两个电磁铁的线圈串联，是为了研究电磁铁磁性强弱与_的关系。(2)实验中要通过观察电磁铁_，来判断电磁铁磁性的强弱。(3)小鹭向左移动滑动变阻器的滑片时，发现两电磁铁都吸附了更多的大头针。这个现象说明：在其他条件相同时，_。【解析】(1)由题图知，将两个电磁铁的线圈串联，通过两个电磁铁线圈的电流相等，电磁铁的形状也相同，但是线圈匝数不同，则是为了研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。(2)电磁铁的磁性不能直接看出，需要借助“转换法”进行转换，也就是通过电磁铁吸附大头针的多少来反映电磁铁磁性的

7、强弱。(3)其他条件不变，向左移动滑片，变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，两电磁铁都吸附了更多的大头针，说明两电磁铁的磁性都增强，可得其他条件相同时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强。【答案】(1)线圈匝数(2)吸附大头针的多少(3)通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强【方法归纳】电流的大小和螺线管的线圈匝数都影响着电磁铁磁性的强弱，在分析判断电磁铁磁性强弱的变化，或对实验进行分析归纳时要注意运用控制变量的实验思想。(三)电磁继电器视频：播放工人利用电磁继电器工作的录像片段。引导：人接近高压是非常危险的，图中的机器是由强电流驱动的，它们的工作电流非常大，直接来控制或操作是很危险的

8、，那怎么才能控制这些强大的电流？其实工人师傅按下的只是继电器的开关，而电源的接通和断开是由继电器控制的。继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。教师出示电磁继电器实物。提出问题：什么是继电器？它是怎样工作的？学生结合实物，阅读课本“电磁继电器”部分，观察并说出继电器由哪几部分组成。小组交流、讨论电磁继电器的工作原理。展示：利用投影介绍电磁继电器的构造及工作原理。(1)电磁继电器是由电磁铁、衔铁、弹簧、触点(静触点、动触点)组成；可分为低压控制电路和高压工作电路两部分。(2)工作原理：当低压控制电路中有较小

9、的电流通过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使动触点B与静触点C接通，高压工作电路接通，机器工作。典例解读【例3】如图是一种温度自动报警器的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连，说法正确的是()A当温度计达到90 时，报警装置会响铃，同时红灯亮B当温度计达到90 时，报警装置会响铃，同时绿灯亮C当温度计达到85 时，报警装置会响铃，同时绿灯亮D当温度计达到85 时，报警装置会响铃，同时红灯亮【解析】如图，当温度到达90 时，水银柱到达金属丝的下端，左边的控制电路闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使衔铁向下运动，从而带动动触点向下运动，使红

10、灯、电铃所在的电路接通，此时红灯发光、电铃响，发出报警信号，故A正确、B错误，当温度到达85 时，水银柱未到达金属丝的下端，左边的控制电路断开，控制电路中无电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧作用下向上运动，从而带动动触点向上运动，使绿灯所在的电路接通，此时绿灯发光，红灯不亮、电铃不响，故C、D错误。【答案】A四、尝试练习，掌握新知请同学们完成相关作业。五、课堂小结，梳理新知1电磁铁：插入铁芯的通电螺线管。2电磁铁的磁性电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场；通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。3电磁铁的优点：(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。4电磁铁的应用：电磁起重机、电磁阀、磁浮列车等。5电磁继电器：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。六、深化练习，巩固新知请同学们完成相关作业。教学反思