第三节-电磁铁--电磁继电器.docx

第二十章 电与磁
第三节 电磁铁 电磁继电器
正始中学 刘吉霞
【教学目标】
（一）知识与技能
1、知道什么是电磁铁。 2、理解电磁铁的特性和工作原理。
3、了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理；
（二）过程与方法
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。
（三）情感、态度与价值观
 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。
【教学重难点】
1. 电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素。
2.了解电磁继电器的结构和工作原理。
【教学方法】实验法、讨论法、启发式。
【教学用具】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。电磁继电器
【教学过程】
（一）创设情境，引入新课
提出问题：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。
结论：螺线管中插入铁芯磁性明显增强。
（二）新课教学
1、电磁铁
（1）概念：我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。
提出问题：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？
（2）原理：铁芯插入通电螺线管，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：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？
2、怎样使电磁铁的磁性强 （1）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。
（2）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。）
（3）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。
  （4）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。
3、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。
4、电磁铁的应用 电磁起重机、电磁阀、电铃等。
5、电磁继电器  教师出示电磁继电器实物，提出问题：
①电磁继电器由哪几部分构成？ ②它是如何工作的？
学生活动：结合实物，阅读教材教材相关内容，回答问题。
师生共同总结：
  ①电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。
  ②当有较小的电流通过D、E流入线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的电路接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
应用：
（1）电磁铁两端可以接低电压、弱电流，工作电路部分可以接高电压、强电流的设备，所以它可以由低电压、弱电流电路来间接地控制高电压、强电流电路的电路。从而实现安全用电。
（2）如果工作场所温度高或环境不好，还可以实现远距离操作。
  （3）在一些自动控制电路中会起到定时、控温的作用。
6.铭牌： （1）阅读电磁继电器的说明书。明确“线圈额定电压、额定工作电流、工作电路电压”的含义是什么？
（2）观察电磁继电器，并尝试拨动触点，看其与谁是接触的，与谁是断开的。  （3）使用电磁继电器
(三)拓展与训练
1.课后练习: 水位自动报警器工作原理
2. 温度自动报警器工作原理
3.电铃工作原理