九年级物理沪科版下册配套教案：17.第二节电流的磁场第2课时电磁铁及其应用.pdf

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1、第 2 课时电磁铁及其应用1了解电磁铁，知道电磁铁的特性。2了解影响电磁铁磁性强弱的因素。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。重点实验探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。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、铁块、弹簧、多媒体课件等。一、创设情境，导入新知教师出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识可以采用什么方法？学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的

2、两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁芯插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。二、自主合作，感受新知阅读课本并结合生活实际，完成探究在线 高效课堂“预习导学”部分。三、师生互动，理解新知(一)电磁铁实验演示：取一根铁钉，让它接触大头针，发现不能吸引，将漆包线绕在上面制成线圈，通电后发现它能够吸引大头针了。断开开关，可以看到大头针又掉下来了。此现象说明了什么？学生观察实验现象得出：插入铁钉的通电螺线管具有磁性，并且有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。教师总结得出：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时有磁性，这种磁铁就叫电磁铁。你能总结出电磁铁磁性的特点吗？学生结合

3、实验现象总结：电磁铁有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。展示电磁铁在实际中的应用的图片及视频。(二)电磁铁的磁性演示实验：如图组装实验器材，记录铁块的位置；闭合开关，记录铁块的位置；从螺线管 B 端插入铁芯，记录此时铁块位置。观察现象，思考说明了什么问题？学生观察现象：接通电源，弹簧会伸长，说明通电螺线管周围有磁场，对铁块有引力。插入铁芯，弹簧会伸得更长，引力增强，说明在通电螺线管中插入铁芯，可以使磁性增强。提出问题：在实际使用中，我们需要电磁铁的磁性强弱不同，那么电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关呢？学生猜想，并讨论猜想的合理性。(电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数、铁芯的大小等因素有

4、关。)设计实验：(1)要研究电磁铁磁性强弱，首先要确定如何判断其磁性的强弱？(结合上面实验中的现象，利用弹簧伸长的长度来比较磁性的变化；磁性的强弱不同，对磁性物质的吸引力的大小不同，可以把比较磁性强弱转化成比较吸引大头针的数量。)学生讨论上面方法的可行性。(2)实验时要注意控制变量。要研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，如何进行实验？(利用漆包线绕成一个电磁铁，利用滑动变阻器改变流过它的电流，比较其磁性的强弱。)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)(将两个线圈匝数不同的电磁铁串联，控制电流相等。)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

5、响电磁铁磁性强弱的因素。(在匝数相同时，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。)典例解读【例 1】如图甲是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁，电磁铁的原理图如图乙所示。下列说法正确的是()A盆栽底部磁体的下端一定是S 极B增大电磁铁线圈中的电流，盆栽静止时受到的磁力不变C增大电磁铁线圈中的电流，盆栽静止时受到的磁力增大D增大电磁铁线圈中的电流，盆栽与底座之间距离不变【解析】由右手螺旋定则可知，电磁铁的上端为N 极，根据同名磁极相互排斥可知，盆栽底部磁体的下端一定是N 极，这样盆栽才能浮在空中，故A 错误；增大电磁

6、铁线圈中的电流，电磁铁磁性变强，磁力大于重力，盆栽会向上移动，盆栽与底座之间距离变大，故D 错误；增大电磁铁线圈中的电流，盆栽与底座之间距离变大，盆栽最后还是会处于静止状态，盆栽静止时受到重力和磁力的共同作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，故B 正确，C 错误。【答案】B【例2】为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。(1)当开关闭合后，请在甲图中标出磁体的N 极；(2)比较图 _和_可知：匝数相同时，电流越大磁性越强；(3)由图 _可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强。

7、【解析】(1)甲图通电电磁铁的磁极由右手螺旋定则判断出N 极在正上方；(2)乙、丙两图中电磁铁匝数相同，丙图中电流大，吸引铁钉多，则磁性强；(3)丁图中 A、B 两电磁铁线圈串联，电流相等，B 电磁铁线圈匝数多，吸引铁钉多，则磁性强。【答案】(1)N 极在上方(图略)(2)乙丙(3)丁(三)电磁铁的应用提问：电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢？教师多媒体展示实验用电磁继电器、电磁起重机和磁浮列车。播放视频：巨型机器工作。在生活中我们经常看到一些大型机器在工作，如大型吊车，它们的工作电流非常大，直接来控制或操作是很危险的，那怎么才能控制这些强大的电流？电磁继电器的结构及工作原理：1出示电磁继电器

8、工作原理挂图和示教板，介绍它的结构：主要由电磁铁、弹簧、衔铁和触点组成。2结合挂图介绍它的工作原理：(1)控制电路：低压电源、线圈、开关。(2)工作电路：高压电源、用电器(电动机)、触点开关。提问：电磁继电器是如何控制工作电路工作的呢？教师引导学生分析：闭合开关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通用电器(电动机)工作。断开开关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用电器(电动机)停止工作。点拨：实际的工作电路是高压电路，使用电磁继电器，通过控制低压电路通断的办法，来间接控制高压电路的通断，既可以保障人身安全，又可以实现遥控和生产自动化。典例解读【例

9、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探究在线 高效课堂“随堂演练”部分。五、课堂小结，梳理新知本节课主要学习了电磁铁及其磁性强弱的影响因素，使用电磁继电器控制电路等。1电磁铁磁性强弱与通过电流的大小、线圈的匝数有关。2电磁继电器可用于低电压、弱电流控制高电压、强电流，实行远距离控制等。六、深化练习，巩固新知请同学们完成探究在线 高效课堂“课时作业”部分。