?一、教学目标
1.知识与技能目标
-了解电磁铁的构造和工作原理。
-知道影响电磁铁磁性强弱的因素。
-理解电磁继电器的工作原理,并能识别其基本结构。
-能根据实际需求设计简单的电磁继电器控制电路。
2.过程与方法目标
-通过实验探究,培养学生观察、分析、归纳总结的能力。
-在设计电磁继电器控制电路的过程中,提高学生的创新思维和实践操作能力。
3.情感态度与价值观目标
-激发学生对科学探究的兴趣,培养学生严谨的科学态度。
-使学生认识到电磁技术在生活中的广泛应用,体会科学技术与社会的紧密联系,增强学生对科学技术的应用意识。
二、教学重难点
1.教学重点
-电磁铁的工作原理及影响其磁性强弱的因素。
-电磁继电器的工作原理和基本结构。
2.教学难点
-设计电磁继电器控制电路,以实现特定的控制要求。
三、教学方法
讲授法、实验探究法、讨论法、演示法相结合
四、教学过程
(一)新课导入(5分钟)
1.展示一些生活中常见的利用电磁原理工作的电器设备,如电铃、电磁起重机、扬声器等图片或视频片段。
-提问:这些设备工作时都涉及到了什么共同的物理现象?
引导学生观察并思考,引出本节课的主题--电磁铁和电磁继电器。
2.讲述一个有趣的小故事:在很久以前,有一个铁匠铺,铁匠们想要制造一种能够自动控制的工具来帮助他们工作。有一天,一个聪明的学徒发现,如果把一块磁铁放在一个线圈里,当电流通过线圈时,磁铁会变得更有力量。于是,他们根据这个原理制作出了一种简单的装置,这就是早期的电磁铁。随着时间的推移,电磁铁不断改进和发展,逐渐演变成了我们现在所看到的各种电磁设备。通过这个故事,激发学生对电磁铁的好奇心,为后续的学习做好铺垫。
(二)电磁铁(20分钟)
1.电磁铁的构造
-教师展示一个自制的电磁铁模型,向学生介绍电磁铁的基本构造:由螺线管和铁芯组成。
-让学生观察模型,并思考:为什么电磁铁要有铁芯?
引导学生讨论后得出:铁芯被磁化后,磁性大大增强,使电磁铁的磁性更强。
2.电磁铁的工作原理
-演示实验:将电磁铁接入电路,闭合开关,观察小磁针的偏转情况。
-提问:小磁针为什么会偏转?说明了什么?
引导学生分析得出:当电流通过螺线管时,螺线管周围产生磁场,这个磁场使铁芯磁化,从而使整个装置具有磁性,这就是电磁铁的工作原理。
-进一步讲解:电磁铁的磁场方向与电流方向有关,改变电流方向,电磁铁的磁场方向也会改变。
3.影响电磁铁磁性强弱的因素
-提出问题:电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关呢?
-学生进行猜想,教师将学生的猜想进行整理并板书,如:可能与电流大小、线圈匝数、有无铁芯等因素有关。
-设计实验进行探究
-实验器材:电磁铁、电源、滑动变阻器、电流表、开关、大头针若干等。
-实验步骤:
-研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系:保持线圈匝数和铁芯不变,通过滑动变阻器改变电流大小,观察电磁铁吸引大头针的数目。
-研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系:保持电流大小和铁芯不变,改变线圈匝数,观察电磁铁吸引大头针的数目。
-研究电磁铁磁性强弱与有无铁芯的关系:保持电流大小和线圈匝数不变,分别用有铁芯和无铁芯的电磁铁进行实验,观察吸引大头针的数目。
-学生分组进行实验,教师巡视指导,提醒学生注意控制变量法的应用。
-实验结果分析与总结
-各小组汇报实验结果,教师引导学生分析数据,得出结论:
-电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电流越大,磁性越强。
-电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,线圈匝数越多,磁性越强。
-有铁芯时电磁铁的磁性比无铁芯时强得多。
(三)电磁继电器(20分钟)
1.电磁继电器的结构
-展示电磁继电器的实物模型,向学生介绍其主要结构:由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点等部分组成。
-结合模型,讲解各部分的作用:
-电磁铁:通电时产生磁性,吸引衔铁。
-衔铁:在电磁铁的作用下