《电磁铁》教学设计

课题

第九章：电与磁　　　第四节：电磁铁

学习

目标

知识目标：

1．知道什么是电磁铁；

2．理解电磁铁的特性和工作原理。

过程方法：

1．通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验，进一步发展学生的空间想象力；

2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。

情感目标：

通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法。

学习

重点

电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素

学习难点

影响电磁铁磁性强弱的因素

教学

方式

实验法、讨论法、启发式。

教具与

媒体

投影仪、微机；螺线管，铁棒，几个小磁针，一个线圈匝数可以改变的电磁铁，电源，开关，滑动变阻器，电流表和一小堆大头针。

教

学

程

序

内容与教师活动

学生活动

设计

依据

一、创设情境，引入新课(5min)

【提出问题1】如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？

【猜想】增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。

【实验】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两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。

【现象】插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强，引入新课。（板书课题）

二、进入新课，科学探究

（一）电磁铁(5min)

1．【概念】我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。

【提出问题2】为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？

2．【原理】铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，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，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。

【提出问题3】电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？它的磁性强弱与哪些因素有关呢？

学生思考

回答

观察

师生讨论

讨论

在上节课的基础上，进一步讨论

探求其原因

（二）怎样使电磁铁的磁性强(20min)

【猜想】

1．电磁铁的磁场强弱可能与电流的大小有关，因为电流越大，电流产生的磁场可能就越强；

2．电磁铁的磁场强弱可能与线圈的匝数有关，因为一匝线圈要产生一定的磁场，匝数多，则产生的磁场也会增强。

3．电磁铁的磁场强弱可能与所插入的铁芯粗细有关，因为越粗，铁的质量越大，磁化的量越大。

4．电磁铁的磁场强弱可能与所插入的材料有关，可能插入另一种材料的物质，其磁性会有所不同。

【总结】教师经过讨论汇总后，总结为电磁铁的磁场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．想研究电磁铁磁场的强弱与电流的大小有关，该如何控制匝数呢？同理要研究磁场与匝数的关系，该如何控制电流呢？

（在研究匝数时控制电流不变，在研究电流时，控制匝数的不变）

2．如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？

（取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同；通过滑动变阻器改变电流的大小）

3．如何判断电磁铁磁性的强弱？

（通过采用不同匝数的电磁铁以改变其匝数，通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小，通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁场的强弱。）

【进行实验】

1．组成电路：将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。

2．将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。

3．将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小（观察电流表指针的示数），从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。

4．将开关合上，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）改变电磁铁的接线，增加通电线圈的匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化。

【分析与论证】

(1)电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场。

(2)通过电磁铁的电流越大，它的磁场越强。

(3)在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁场越强。

【视频】研究电磁铁。

【电磁铁的优势】

(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。

(三）电磁铁的应用(8min)

1．电磁起重机

【播放视频】：电磁铁的应用。

【问题】看了电磁铁的应用，大家猜想一下，电磁起重机内部的构造是怎样的？它的工作过程是怎样的？

【构造】电磁铁、起吊臂、开关、电源等。

【工作过程】把电磁铁安装到吊车上，通电后它就具有了磁性，能吸引大量的铁制品，然后将其移动到另外一个地方，断电，电磁铁失去磁性，铁制品就卸了下来。

【讨论】

（1）电磁起重机中的电磁铁中的铁芯是用硬磁性材料做呢？还是用软磁性材料制作？

（2）现有两种常用的电磁起重机：一种是圆柱形电磁铁，一种是蹄形电磁铁。谁产生的磁性会更强些？

2．电磁阀、电铃中都有电磁铁。

(五)思考与练习(5min)

如果想探究电磁铁的磁性与铁芯的粗细是否有关，该怎样设计实验？

学生回答

师生分析、讨论

师生讨论

学生操作

师生讨论

学生回答

学生思考、论

尽可能多地让学生表达自己的想法

化归到我们欲研究的问题上来

有针对性地启发学生

放手发动学生

在得出结论时，一定有条件的限制，培养学生严谨的科学态度

先看视频，培养学生对生活中的现象的探究积极性

进一步加深对电产起重机的认识

小

结

这节课我们学习了电磁铁的有关知识，了解到影响电磁铁磁性大小的因素，知道插有铁芯的螺线管就是电磁铁，它的磁场强弱与电流大小、线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，则电磁铁的磁场就越强。所以电磁铁比永久性磁铁有无比可拟的优势，一是它的磁性有无可以由通电的有无来控制，它的磁性强弱可以由电流的大小来控制，这大大地方便了人们对不同磁性的需求。

作

业

动手动脑学物理  ①②③④

教学流程

板

书

设

计

第四节：电磁铁

一、电磁铁：插入铁心的通电螺线管。

二、探究：怎样使电磁铁的磁性强

1．猜想；

2．设计实验；

3．结论：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。

三、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。

四、电磁铁的应用

电磁起重机、电磁阀等。

课

后

反

思

这是该章重要的一个探究实验，在中考中具有重要的位置，有以前几个实验作基础，所以在此更应该在猜想、设计实验上进一步发动学生，让他们谈想法、谈设计，如果学生的猜想、设计过多，教师要在这众多杂乱的猜想中想办法化归到统一的步调上，这就叫既放得开，又收得拢。

对电磁起重机知识的讲解采用了先看录像或情景介绍，然后再探求其原因的思路进行。这可以充分调动学生的积极性，实际效果较好。