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20.3 电磁铁设计思路在学生学习了电和磁铁的基础上来认识电磁铁，让学生明白电磁铁与电和磁之间的关系。电磁铁在通电的状态下具有了磁铁的一些性质，其中所蕴涵的秘密将激发学生的研究兴趣。研究电磁铁对于学生来说是一种挑战，但是在此研究过程中可以增强学生探究的意识和能力。本课从以下几个方面展开活动1、制作电磁铁，探究电磁铁的性质。首先让学生制作一个电磁铁，这是研究电磁铁的前提条件，一节电池、导线、大钉子可以组合成简易的电磁铁装置。电磁铁组装完成后，接通电源测试磁性。学生组装好电磁铁以后马上就想看到现象，去尝试。这是本课的教学重点。2、研究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关系。这个活动是本节课的教学难点，主要研究电磁铁的磁性强弱与电流的强度、线圈缠绕的匝数有关系，学生在探究活动中采用“假设与搜集证据”、“控制变量”的科学研究方法来完成探究任务。在活动过程中强调的是现象的观察和数据的记录整理。在活动中一定要提醒学生细心，因为学生制作的电磁铁的磁性强弱有的时候变化是很小的，稍一疏忽就可能忽视了一个数据的记录，从而导致验证数据的不准确，结果就会有问题。3、电磁铁在生产、生活中的应用。学习就是为生产、生活服务，主要可以采取让学生交流、资料共享的方法，认识到电磁铁在生活中的广泛应用，同时认识到电磁铁为人们的工作带来的巨大方便。教学目标1知识目标1会制作电磁铁并了解它的作用.2知道影响电磁铁磁性强弱的因素.3了解电磁铁的优点和在生活中的应用.2能力目标（1）经历制作和探究电磁铁的过程，锻炼学生的动手能力。 （2）通过小组的合作与交流，展示团队学习的重要性。3情感态度与价值观（1）体验探索科学的乐趣，培养主动与他人交流合作的精神。（2）通过了解电磁铁在现代生产、生活中的广泛应用，让学生明白科技的发展使人们的生活更加高效、便捷, 从而激发学习物理的积极性。教学重点（1）认识电磁铁的基本性质。（2）制作电磁铁，探究影响电磁铁磁力大小的因素。教学难点培养学生科学设计实验方案，大胆交流评估的能力教学准备电池、铁钉、带绝缘皮的导线、大头针、滑动变阻器、开关、电流表。教学过程导入新课（1）出示电磁铁（不讲名称），不接电源，用它接近大头针。提问它是磁铁吗为什么（2）将电磁铁连接电源，再用它接近大头针。提问你看到什么现象这说明什么（这个装置有了磁性。）（3）将电磁铁电源切断，再用它接近小铁钉。提问你看到了什么现象这说明什么（4）谈话关于这个装置，你有什么问题今天，同学们就一起来探究，好吗探究学习一、学生探究性制作电磁铁1分组制作、实验。把导线沿一个方向缠绕在铁钉上。用小刀把导线两端的绝缘漆刮掉。把导线两端分别接入电池的两极。用铁钉的任意一端接近大头针。断开电源。2汇报制作、实验结果。3认识电磁铁的组成（铁芯与线圈）4揭示课题由铁芯和线圈组成的装置叫电磁铁5电磁铁与普通磁铁相比，有什么特性6引导小结电磁铁在通电条件下才有磁性，切断电流后磁性消失。二、探究影响电磁铁磁性强弱的因素提出问题1.你们有什么方法能让电磁铁吸起的铁钉数目多一些吗2.电磁铁磁性的强弱与什么有关呢然后提示学生结合预习内容回答。猜想与假设请同学们分组讨论，提出自己的猜想，并交流猜想的依据。影响电磁铁磁性强弱的因素可能有_______________________________。大家想不想验证一下呢制定计划和设计实验方案问题一用什么办法来判断电磁铁磁性强弱呢可提示学生由于磁场强弱无法用肉眼直接观察到，所以可以结合转换法进行。 （1）看吸引铁屑的多少； （2）看它吸引小铁钉的个数；（3）看它对弹簧秤下端所挂铁块的吸引力的大小。问题二用什么方法改变通过电磁铁线圈中的电流大小呢 （1）用滑动变阻器改变线圈中的电流。（2）用改变串联电池的个数来改变电流。问题三用什么方法改变电磁铁线圈的匝数呢（1）用中间有抽头可改变匝数的电磁铁。（2）用两个匝数不同的电磁铁进行实验。接着让同学们讨论，自己设计实验电路图。 在总结电路设计时，为强调控制变量法的具体应用方法，在设计电磁铁磁性强弱与匝数关系电路时，故意少画了一个电流表，强调需控制电流不变，提示也可把两个匝数不同的线圈串联启发学生说出方法。实验结论影响电磁铁磁性强弱的因素1.电流大小2.线圈匝数 3.内部有无铁芯想想做做如图所示，要使电磁铁磁性最强，正确的接法是 （ ）A.S1接1，S2接3B.S1接1，S2接4C.S1接2，S2接4D.S1接2，S2接3三、电磁铁的优点和应用1优点（与永久磁体相比）a.磁体极性可由电流方向控制。b.磁性强弱可由电流大小控制。c.磁性有、无可由通、断电控制。2应用电磁起重机、、电铃、电磁阀门、电磁锁、电磁选矿机、电动机、电铃、磁悬浮列车、电磁继电器等。板书设计1.电磁铁（1）构造内部插有铁芯的螺线管（2）原理电流的磁效应 插入铁芯磁性大大增强2.影响电磁铁磁性强弱的因素1.电流大小 2.线圈匝数 3.内部有无铁芯3.电磁铁的优点和应用1优点（与永久磁体相比）a.磁体极性可由电流方向控制。b.磁性强弱可由电流大小控制。c.磁性有、无可由通、断电控制。2应用电磁起重机、电磁继电器、电话听筒、电铃、电动机等。练 习1.如图所示，GMR是巨磁电阻（其电阻阻值在磁场中随磁性的增强急剧减小），当开关S1、S2都闭合时，电磁铁附近的小磁针处于静止状态，则小磁针的A端为______极；当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性_______（选填“增强”“减弱”或“不变”），指示灯的亮度_______（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。2.将电磁铁、滑动变阻器、电源与开关接成成闭合回路，如左图若将变阻器的滑片向右移动，那么螺线管上端悬挂铁块的弹簧将（ ） A.不变 B.缩短 C.伸长 D.不能判断 思考若悬挂的铁块改为磁铁，如右图。情况又将怎样呢3.如图，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平，当滑动变阻器滑片P逐渐向右移动时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是 A.方向向左，逐渐增大 B.方向向左，逐渐减小C.方向向右，逐渐增大 D.方向向右，逐渐减小提升题4.如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。（1）当电流超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动，电路断开。刚转动时，杠杆OA属于_______杠杆。（2）若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的_____线上。（3）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向____移动。5图中是直流电铃的原理图。B是衔铁，A是弹性片。试说明它的工作原理。教学反思
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