滬粵版九年級(jí)物理下冊(cè)第16章教案：第3節(jié)探究電磁鐵的磁性

1、.163探究電磁鐵的磁性教學(xué)目的1知道什么是電磁鐵，理解電磁鐵在消費(fèi)、生活和自動(dòng)控制中的應(yīng)用。2理解電磁鐵的特性和工作原理。3經(jīng)歷探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)的過(guò)程，進(jìn)一步熟悉控制變量法。重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)1電磁鐵的工作特點(diǎn)。2實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。 難點(diǎn)理解影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。教學(xué)用具電磁鐵，干電池，開關(guān)，大頭針，導(dǎo)線，鐵釘，漆包線，電流表，多媒體等。教學(xué)過(guò)程一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知我們學(xué)習(xí)了磁體具有磁性，那么利用天然磁體來(lái)效勞于社會(huì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不方便的。在上一節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了電流的磁效應(yīng)，知道電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用電能產(chǎn)生磁場(chǎng)而應(yīng)用于社會(huì)具有重大的應(yīng)用價(jià)值，這種磁體我們稱之為

2、電磁鐵。本節(jié)課我們將介紹電磁鐵。二、自主合作，感受新知閱讀教材并結(jié)合生活實(shí)際，完成預(yù)習(xí)部分。三、師生互動(dòng)，理解新知一認(rèn)識(shí)電磁鐵如圖1621與1622所示，磁懸浮列車和電磁起重機(jī)是由電磁鐵組成的，那么電磁鐵是什么？是我們上節(jié)課所講的通電螺線管嗎？能滿足于工業(yè)應(yīng)用的電磁鐵一般具有較強(qiáng)的磁性，那么通電螺線管是否可以滿足于工業(yè)化所需要的強(qiáng)磁性呢？首先我們來(lái)看一下課本活動(dòng)1A，來(lái)認(rèn)識(shí)一下電磁鐵的組成。圖1623給出了電磁鐵的構(gòu)造。讓學(xué)生經(jīng)歷觀察拆卸觀察組裝的過(guò)程，把觀察結(jié)果填在課本上。要求：1明確目的；2在拆卸過(guò)程中要注意不要損壞器材；3拆卸下來(lái)的零件要有序放置，以方便最后的重新組裝；4觀察要分清主次，

3、注意根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐袛嗄男┦侵饕考?，哪些是次要部件等等。通過(guò)活動(dòng)，知道電磁鐵通常是由鐵芯、線圈和銜鐵組成。顯然，線圈即通電螺線管，銜鐵為受磁場(chǎng)吸引的鐵片，那么鐵芯的作用是什么呢？它是否影響著電磁鐵磁性的強(qiáng)弱呢？2研究電磁鐵的磁性課本活動(dòng)1B：制作簡(jiǎn)易電磁鐵，理解電磁鐵的磁性。學(xué)生活動(dòng)：選用適宜的器材制作一個(gè)螺線管，并將它接入如圖1625所示的電路中。將鐵釘插入螺線管內(nèi)，接通電路，觀察其磁性的變化情況。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，當(dāng)通電螺線管內(nèi)插入鐵釘時(shí)，其磁性明顯增強(qiáng)。因此，人們?cè)诶猛娐菥€管的磁性時(shí)，通常都要把螺線管嚴(yán)密地套在一個(gè)鐵釘上，這樣就構(gòu)成了一個(gè)電磁鐵?？紤]：假如用竹筷代替鐵釘插入螺線管內(nèi)，其磁性有

4、無(wú)變化？學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作，發(fā)現(xiàn)磁性無(wú)變化。實(shí)驗(yàn)演示：取一根鐵釘，讓它接觸大頭針，發(fā)現(xiàn)不能吸引，將漆包線繞在上面制成線圈，通電后發(fā)現(xiàn)它可以吸引大頭針了。斷開開關(guān)，可以看到大頭針又掉下來(lái)了。此現(xiàn)象說(shuō)明了什么？電磁鐵通電后具有磁性，斷電后無(wú)磁性你能總結(jié)出電磁鐵磁性的特點(diǎn)嗎？在學(xué)生廣泛討論，說(shuō)出自己的猜測(cè)后，讓學(xué)生以小組為單位，實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵的極性性質(zhì)：按如圖1625所示電路圖正確連接電路，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用磁針檢驗(yàn)電磁鐵的磁場(chǎng)；通電后，可以先根據(jù)連接電路情況，利用右手螺旋定那么判斷電磁鐵的極性，然后利用磁針檢驗(yàn)判斷是否正確。一方面復(fù)習(xí)右手螺旋定那么，同時(shí)加深“電磁鐵磁極性質(zhì)可以改變印象。最后，讓學(xué)生匯報(bào)實(shí)

5、驗(yàn)成果，老師點(diǎn)撥總結(jié)。1電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可以由電流的大小來(lái)控制；2電磁鐵的磁性有無(wú)可以由通斷電來(lái)控制；3電磁鐵的極性可以由電流方向來(lái)控制。典例解讀【例1】小明同學(xué)在一個(gè)空心紙管上繞了一些漆包線，為了使導(dǎo)線通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)明顯增強(qiáng)，可以采用的方法是A拆去假設(shè)干圈導(dǎo)線，使所繞導(dǎo)線的電阻減小一些B在空心紙管內(nèi)部放入一個(gè)盡量粗一些的鐵芯C再多繞假設(shè)干圈導(dǎo)線，并在空心紙管內(nèi)部放入一個(gè)銅芯D在空心紙管內(nèi)部放入任意材料的金屬都可以【解析】電磁鐵所繞導(dǎo)線電阻對(duì)電磁鐵磁性沒(méi)有影響，所以拆去假設(shè)干圈導(dǎo)線，使所繞導(dǎo)線的電阻減小一些不會(huì)影響電磁鐵磁性的變化，不符合題意；在空心紙管內(nèi)部放入一個(gè)盡量粗一些的鐵芯，此時(shí)鐵芯

6、被磁化，螺線管的磁場(chǎng)和鐵芯的磁場(chǎng)共同作用，使電磁鐵磁性大大增強(qiáng)，符合題意；再多繞假設(shè)干圈導(dǎo)線可以增強(qiáng)磁場(chǎng)，但是增強(qiáng)的不是太大，在空心紙管內(nèi)部放入一個(gè)銅芯，銅不是磁性材料，銅芯不能被磁化，銅芯周圍不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，不符合題意；只有磁性材料放在螺線管的中間，磁性材料才能被磁化，電磁鐵的磁場(chǎng)才能大大增強(qiáng)，不符合題意?！敬鸢浮緽【例2】關(guān)于電磁鐵的特點(diǎn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A電磁鐵通電時(shí)有磁性斷電時(shí)無(wú)磁性B通入電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)C在電流一定時(shí)，外形一樣的螺線管，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)D當(dāng)通入電磁鐵的電流方向改變后，電磁鐵就會(huì)失去磁性【解析】電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無(wú)磁性，說(shuō)法正確，不符合題意

7、；在線圈和鐵芯一定時(shí)，電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)，說(shuō)法正確，不符合題意；在電流一定時(shí)，外形一樣的螺線管即鐵芯一樣，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)，說(shuō)法正確，不符合題意；當(dāng)通入電磁鐵的電流方向改變后，電磁鐵的磁極改變，電磁鐵有磁性，說(shuō)法錯(cuò)誤，符合題意?！敬鸢浮緿二電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)考慮：為什么在各自制作的電磁鐵吸引的大頭針數(shù)目會(huì)不一樣多？電磁鐵的磁性強(qiáng)弱除了與電流的大小有關(guān)，它還與哪些因素有關(guān)呢？讓學(xué)生猜測(cè)并說(shuō)明猜測(cè)的根據(jù)。學(xué)生容易猜測(cè)到的因素有：電流的大?。痪€圈匝數(shù)的多少；鐵芯的大?。唤M成線圈的導(dǎo)線材料、粗細(xì)等等。上面的幾種猜測(cè)是學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)根底提出的，老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些猜測(cè)進(jìn)展挑選

8、，確定共同的研究目的。其中組成線圈的導(dǎo)線材料、粗細(xì)等對(duì)電磁鐵磁性的影響都可引導(dǎo)歸入電流的大小。所以只研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)多少的關(guān)系即可。1交流和討論制定出實(shí)驗(yàn)方案：1保持線圈匝數(shù)一樣，鐵芯一樣，探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系；2在鐵芯一樣，電流一樣的情況下，探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)多少的關(guān)系。2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，考慮：1在實(shí)驗(yàn)中如何顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？2在探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系時(shí)，怎樣保證線圈和鐵芯一樣？使用同一個(gè)電磁鐵或兩個(gè)完全一樣的電磁鐵怎樣改變、顯示線圈中的電流？3在探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)多少的關(guān)系時(shí)，怎樣改變線圈的匝數(shù)？在同一個(gè)鐵芯上分別纏繞不同匝

9、數(shù)的線圈，或用兩個(gè)鐵芯一樣匝數(shù)不同的線圈怎樣保持電流一樣？把匝數(shù)不同的線圈先后接入同一個(gè)電路，通過(guò)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)，或?qū)删€圈串聯(lián)在同一個(gè)電路中3進(jìn)展實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)電路采用課本圖1626所示a、b的電路。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師要給學(xué)生做如下詳細(xì)指導(dǎo)：1正確連接電路；2控制變量時(shí)，為了使實(shí)驗(yàn)效果明顯，要使不同的量的差異較大些；3每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，都應(yīng)將顯示磁性強(qiáng)弱的大頭針或曲別針與電磁鐵盡可能充分接觸。進(jìn)展實(shí)驗(yàn)搜集數(shù)據(jù)：1按照預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)方案制作電磁鐵，連接電路。2研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系：改變線圈匝數(shù)時(shí)要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，觀察電流表示數(shù)，保持通過(guò)線圈的電流值一定，然后用電磁鐵吸引大頭針，記錄線圈匝數(shù)、

10、線圈中電流、電磁鐵吸引大頭針數(shù)目。3研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與通過(guò)線圈電流的關(guān)系：保持接入電路的電磁鐵的線圈匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，觀察電流表示數(shù)，然后用電磁鐵吸引大頭針，記錄線圈匝數(shù)、線圈中電流、電磁鐵吸引大頭針數(shù)目。實(shí)驗(yàn)完畢后，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)展分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展解釋和描繪。小組之間互相交流、分類整理，得出結(jié)論：電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)的多少有關(guān)。在線圈匝數(shù)一定的情況下，電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)；在電流一樣的情況下，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)。師生討論：改變線圈匝數(shù)，改變通過(guò)線圈中的電流，都可以改變線圈的磁性強(qiáng)弱。在實(shí)際的應(yīng)用中，哪一種方法更方便？ 改變通過(guò)線圈中

11、的電流更方便典例解讀【例3】為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)，小琴同學(xué)用漆包線在大鐵釘上繞假設(shè)干匝，制成簡(jiǎn)單的電磁鐵，圖甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。1當(dāng)開關(guān)閉合后，請(qǐng)?jiān)诩讏D中標(biāo)出磁體的N極；2比較圖_和_可知：匝數(shù)一樣時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)；3由圖_可知：當(dāng)電流一定時(shí)，匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)?！窘馕觥坑捎沂致菪敲纯膳袛喑黾讏D中上端為N極，下端為S極；乙圖與丙圖中線圈的匝數(shù)一樣，變阻器接入電路中的電阻值不同，通過(guò)丙圖線圈中的電流大，丙圖中電磁鐵吸引的大頭針多，說(shuō)明匝數(shù)一樣時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)；丁圖中兩線圈匝數(shù)不同，左邊少，右邊多，串聯(lián)后，通過(guò)兩線圈的電流一樣，從題圖知右邊的電

12、磁鐵吸引的大頭針多，說(shuō)明在電流一樣時(shí)，線圈的匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)?！敬鸢浮?N極在上端2乙丙3丁三電磁鐵的應(yīng)用考慮：電磁鐵有什么應(yīng)用呢？利用電磁鐵原理制備的有磁懸浮列車、電磁閥門車、電磁起重機(jī)、電鈴、 、磁帶等，大家能否解釋它們利用電磁鐵的工作原理？磁浮列車不同于一般輪軌粘著式鐵路，它沒(méi)有車輪，是借助無(wú)接觸的磁浮技術(shù)而使車體懸浮在軌道的導(dǎo)軌面上運(yùn)行的鐵路。磁浮列車被喻為21世紀(jì)生態(tài)純潔的交通運(yùn)輸工具，它利用電磁感應(yīng)的作用，沿導(dǎo)軌漂浮于空氣中，與其軌道沒(méi)有直接的接觸，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，靠磁力推進(jìn)，時(shí)速可達(dá)300公里以上，因此磁浮列車具有高速、平安、舒適和低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，而受到各國(guó)的重視。同學(xué)們根據(jù)課本圖1627解釋電鈴的工作原理。讓學(xué)生閱讀課文P16“STS理解 和磁帶錄音。典例解讀【例4】如圖是某同學(xué)連接的電鈴電路，開關(guān)閉合后，電路中始終有電流，但電鈴只響一聲就不再響了，原因是A電磁鐵始終沒(méi)有磁性 B銜鐵一直被電磁鐵吸著不能回彈 C銜鐵沒(méi)有向下運(yùn)動(dòng) D電池正、負(fù)極接反了【解析】當(dāng)開關(guān)閉合后，電路中