第一篇:第3節 電磁鐵 電磁繼電器 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1.1 知識與技能: 了解什么是電磁鐵。
知道電磁鐵、電磁繼電器的基本性質和工作原理。1.2過程與方法:
通過探究影響電磁鐵磁性強弱的因素,了解控制變量法,學會選優法。經歷探究電磁鐵的過程,能表達自己的觀點,具有評估和聽取反饋意見的意識。1.3 情感態度與價值觀 :
通過認識電與磁之間的相互聯系,使學生樂于探索自然界的奧妙,培養學生的學習熱情和求是態度,初步領會探索物理規律的方法。
2.教學重點/難點
2.1 教學重點
科學探究影響電磁鐵磁性強弱的因素。2.2 教學難點
設計實驗方案,探究影響電磁鐵磁性強弱的因素
3.教學用具
多媒體設備
4.標簽
教學過程
6.1 引入新課
【師】之前的課堂我們接觸到了神奇的磁,也知道了奧斯特發現了電流能夠產生磁場,從而將電和磁關聯了起來,在生活中也有非常多的應用,在學習了電的知識后,我們都知道,人直接操作高壓電路的開關是很危險的,如果能夠在低壓下操作高壓電路,就能避免高壓的危險。那么今天我們來學習的就是電和磁之間的小故事——電磁鐵,以及學習利用電磁鐵制成的電磁繼電器,電話、電鈴等電磁繼電器的應用等知識。
6.2 新知介紹
1、電磁鐵
【師】那么我們如果把導線繞在一枚大鐵釘上,鐵釘又會出現什么變化呢? 【生】會更加有磁性。
【師】那么如果將導線繞更多圈在鐵釘上,會發現鐵釘能吸引的小鐵屑更多嗎? 【生】通過做實驗,發現的確吸引了更多鐵屑。結論:鐵釘上繞導線越多,鐵釘所具有的磁性越強。
【師】通過已知磁極的磁鐵,能不能判斷出電磁鐵的磁極呢?
通過實驗,學生將已知磁極的磁鐵靠近電磁鐵,觀察吸引和排斥的情況,學生通過實驗,得到電磁鐵的磁極情況。
【師】那么同學們,想不想知道,如何快速得通過我們自己的手,就能知道神秘的電磁鐵的磁極呢?下面我們通過一個實驗來探究電磁鐵的磁性大小以及磁極和電流的關系。
【實驗一】保持電流大小、鐵芯大小不變,探究電磁鐵的磁性與線圈匝數的關系
【實驗準備】取相同大小的鐵釘,在同一電源下,繞在鐵芯上的線圈數不同。實驗過程中保持滑動變阻器不發生變化。
【實驗目的】在電流大小,鐵芯大小一定的情況下,根據兩根鐵芯吸引鐵屑的數量判斷磁性強弱,從而得出電磁鐵的磁性與線圈匝數的定性關系。
【實驗二】保持線圈匝數、電流大小不變,研究電磁鐵的磁性與鐵芯大小的關系
【實驗準備】取三根相同鐵芯,其中一根單獨繞線圈,另兩根并聯繞線圈,接在同一電源下。同樣控制滑動變阻器不變,這樣可以控制電流不變,實驗目標分別是一根鐵芯繞線電磁鐵和兩根鐵芯組成的電磁鐵。
【實驗目的】根據鐵芯吸引鐵屑的數量判斷磁性強弱,變量是鐵芯數量,從而得出鐵芯大小和磁性強弱關系。
【實驗三】保持線圈匝數、鐵芯大小不變,研究電磁鐵的磁性與電流大小的關系
【實驗準備】取鐵芯,繞線圈,觀察吸引鐵屑情況,然后調節滑動變阻器,改變電路中的電流大小,觀察鐵屑吸引情況,判斷磁性大小變化。
【實驗目的】控制鐵芯和繞線圈的變量,改變電路中電流大小,從而來探究電磁鐵中電流強弱和其磁性大小的定性關系。
【實驗結論】電磁鐵線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯后,磁場會大大增強。
概念:電磁鐵是一個帶有鐵芯(必須是軟磁性材料)的螺線管.電磁鐵優點:電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制;電磁鐵磁性的強弱,可由電流大小和線圈匝數來決定: 匝數一定時,電流越大磁性越強。電流一定時,匝數越多磁性越強。電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制。電磁鐵磁性判斷:右手定則:
將右手平伸,四個拇指與電流方向一致,握住鐵芯,大拇指方向即為磁鐵的北極——N極。
2、電磁繼電器
(1)構造:如圖所示,主要部分是電磁鐵、銜鐵、觸點開關和彈簧.電磁繼電器實質是由電磁鐵控制工作電路通斷的開關。【師】注意觀察圖中電磁繼電器構造,回答下列問題: ①電磁繼電器中的電磁鐵在什么位置?電磁鐵起什么作用? ②圖中的銜鐵,它起什么作用? ③圖中的彈簧,它起什么作用?
【生】銜鐵可以接通控制電路,也可以接通工作電路,而接通哪個電路是由電磁鐵和彈簧共同作用控制。
【師】總結電磁繼電器的結構:
控制電路的組成——電磁鐵、低壓電源、開關。工作電路的組成——高壓電源、電動機、電磁繼電器的觸點部分。
(2)(電鈴)工作原理
電磁繼電器的工作原理:電磁鐵通電時,把銜鐵吸下來,使動觸點和靜觸點接觸,工作電路閉合。電磁鐵斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。
電磁繼電器實質就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關。
(3)主要應用: 用弱電流控制強電流用低壓電路的通斷間接地控制高壓電路的通斷.可實現遠距離控制,與其他元件配合實現自動控制.電磁繼電器磁性總結:在匝數相同時,通入的電流越大,電磁鐵的磁性越強;電流一定時,外形相同的螺線管,匝數越大,電磁鐵的磁性越強。
課堂小結
課堂知識點總結:
1、電磁鐵:電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制;電磁鐵磁性的強弱,可由電流大小和線圈匝數來決定: 匝數一定時,電流越大磁性越強.電流一定時,匝數越多磁性越強.電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制.電磁鐵磁性判斷:右手定則:
將右手平伸,四個拇指與電流方向一致,握住鐵芯,大拇指方向即為磁鐵的北極——N極。
2、電磁繼電器磁性總結:在匝數相同時,通入的電流越大,電磁鐵的磁性越強;電流一定時,外形相同的螺線管,匝數越大,電磁鐵的磁性越強。
工作原理:電磁鐵通電時,把銜鐵吸下來,將工作電路的觸點接通,工作電路閉合,電磁鐵斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。
課后習題
[1]課堂練習
1、如圖所示,根據圖中靜止小磁針 N 極的指向,標出通電螺線管 N、S 極和電源的正、負極.答案:左邊S極,電源左邊正極
2、請在圖中標出線圈中的電流方向和馬蹄形電磁鐵的 N、S 極.答案:下端N極
3、小文設計了如圖甲所示的實驗研究電磁現象,當他閉合開關 S 后,發現小磁針發生了偏轉, 這說明的周圍存在著磁場.接著小文又找來了一個小鐵釘,把導線的一部分繞在上面,制成了一個電磁鐵連在電路中.當再次閉合開關 S 后,小磁針靜止時 N 極的指向如圖 乙所示.據此他判斷出電源的 端是正極(選填“a”或“b”).(磁針周圍導線;a)
答案:
電流(或通電導線)a
4、如圖所示是火警自動報警原理圖.發生火警時,將會發生下列變化:(a)溫度升高使雙金屬片彎曲;(b)接通觸點使工作電路中有電流通過;(c)電磁鐵有磁性(d)銜鐵被吸下;(e)接通觸點使控制電路中有電流通過;(f)電鈴響,發出報警.這些變化的正確順序是(D)
A.a、b、c、d、e、f B.a、e、c、d、b、f C.a、b、d、c、e、f D.a、e、d、c、b、f
板書
第二十章電與磁 電磁鐵 電磁繼電器
1、電磁鐵:電磁鐵磁性的有無,可由通斷電來控制;電磁鐵磁性的強弱,可由電流大小和線圈匝數來決定: 匝數一定時,電流越大磁性越強.電流一定時,匝數越多磁性越強.電磁鐵的極性位置,可由電流方向來控制.電磁鐵磁性判斷:右手定則:
將右手平伸,四個拇指與電流方向一致,握住鐵芯,大拇指方向即為磁鐵的北極——N極。
2、電磁繼電器磁性總結:在匝數相同時,通入的電流越大,電磁鐵的磁性越強;電流一定時,外形相同的螺線管,匝數越大,電磁鐵的磁性越強。工作原理:電磁鐵通電時,把銜鐵吸下來,將工作電路的觸點接通,工作電路閉合,電磁鐵斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。
第二篇:第3節 電磁鐵 電磁繼電器 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
知識與技能:
知道電磁鐵的構成,能說出影響電磁鐵磁性強弱的因素。知道電磁鐵的優點及其應用。知道電磁繼電器的構造與工作原理。過程與方法:
觀察電磁鐵,能說出電磁鐵的構造。
在研究電磁鐵的磁性與哪些因素有關的過程中,比較電磁鐵與普通永磁體的異同。連接電磁繼電器電路,探究并了解電磁繼電器的作用。情感、態度與價值觀:
增強對科學技術的好奇感,在解決問題的過程中體驗成功的喜悅。
初步認識科學技術對社會發展和人類生活的影響,激發學生為科學服務的意識和理想。
2.教學重點/難點
重點:與普通永磁體相比,電磁鐵有哪些優點,電磁繼電器的構造及工作原理。難點:電磁繼電器的工作原理,電磁繼電器電路的連接方法。
3.教學用具
多媒體課件、電磁鐵、電磁繼電器、電池、導線、開關、電鈴、電話模型、滑動變阻器、鐵釘、螺線管
4.標簽
教學過程
一、創設情境,引入新課
首先出示電鈴,并連接電路,使其發聲,再出示電話模型。(他們當中都有一個重要的部件------電磁鐵。今天我們這堂課就一起來探究電磁鐵的相關知識。)
二、新課教學:
1、電磁鐵
出示螺線管,提問:要使螺線管的周圍產生磁場,根據我們學過的知識,可采用什么方法?
(學生討論得出:給螺線管通電,它的周圍就會產生磁場。)進一步提問:如果要使通電螺線管的磁性增強,應該怎么辦呢?
請同學們觀察下面的實驗:演示實驗:先將小磁針放在螺線管的兩端,通電后觀察小磁針偏轉的程度,再將鐵棒插入螺線管,通電后觀察小磁針偏轉的程度。
提問:小磁針的偏轉程度哪個大?這表明什么?(插入鐵棒后,小磁針的偏轉程度增大,這表明插入鐵棒后通電螺線管周圍的磁性大大增強。)
進一步提問:為什么插入鐵棒后,通電螺線管的磁性會增強呢?
學生討論得出:鐵心插入通電螺線管,鐵心被磁化,也要產生磁場,于是通電螺線管的周圍既有電流產生的磁場,又有磁鐵產生的磁場,因而磁場大大增強了。
教師指出:從上面的實驗中可以看出,鐵心插入螺線管,通電后能獲得較強的磁場。我們把插入鐵心的通電螺線管稱為電磁鐵。
實驗:探究影響電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關 提問:電磁鐵與永磁體相比,有些什么特點呢? 進一步提問:怎樣來做實驗呢?其步驟是怎樣的呢?
我們知道,電磁鐵的磁性是由螺線管通入電流后獲得的,由此,我們可以進行猜想:它的磁性與電流的大小有關;螺線管是由導線繞制成的,它的磁性強弱與線圈的匝數有關。下面我們就從這幾個方面來進行實驗探索。
學生實驗:首先請同學們從盒子里拿出實驗器材,放在桌上擺好,觀察所用的器材,同時思考下列問題: 這些實驗器材應連接成怎樣的電路?
(應將電源、開關、滑動變阻器、電流表與電磁鐵連成串聯電路)用什么來判斷電磁鐵的磁性強弱?
(通過觀察電磁鐵吸引大頭針的多少來判斷)學生將實驗器材連接好,檢查電路無誤后進行實驗:
①將開關合上或打開,觀察通電、斷電時,電磁鐵對大頭針的吸引情況,判斷電磁鐵磁性的有無。
②將開關合上,調節滑動變阻器,使電流增大和減小(觀察電流表指針的示數),從電磁鐵吸引大頭針的情況對比電磁鐵磁性強弱的變化。
③將開關合上,使電路中的電流不變(電流表的示數不變)改變電磁鐵的接線,增加通電線圈的匝數,觀察電磁鐵磁性強弱的變化。
實驗小結:讓學生歸納、概括實驗結果后,教師板書:實驗表明:
1、電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性。
2、通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強。
3、在電流一定時,外形相同的螺線管,線圈匝數越多,磁性越強。討論電磁鐵的優點
提問:通過實驗,我們知道了電磁鐵的一些特點,它的這些特點與永磁體相比,有哪些優點呢?
3、介紹電磁鐵的應用
提問:電磁鐵在實際生產中有哪些重要應用呢?
請同學們觀看視頻:電磁起重機。(說明它能將鋼材吊起的原理。)介紹兩種常用的電磁起重機:一種是圓柱形電磁鐵,一種是蹄形電磁鐵。蹄形電磁鐵的兩個異性極在同一端面上,能同時吸住一塊鐵,因而磁性更強。
4、電磁繼電器 提出問題:
高壓環境或惡劣環境有可能對人造成不利影響,如何才能完成工作而又不會造成人身傷害?如何自動控制、遠距離控制? ①、電磁繼電器的構造
電磁繼電器的結構和工作電路如圖所示:(屏幕顯示)
結構:A:電磁鐵、B:銜鐵、C:彈簧、D:動觸點、E:靜觸點。②、電磁繼電器的工作原理
工作原理:電磁鐵通電時,把銜鐵吸下來使D和E接觸,工作電路閉合。電磁鐵斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。
結論:電磁繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關。
學生實驗:讓學生分組聯接電磁繼電器的控制電路和用小燈泡組成的工作電路。使繼電器通電時,小燈泡亮,斷電時小燈泡滅。
通過接線和操作,使學生掌握繼電器的主要構造和工作原理。提問:用電磁繼電器控制電路有什么好處?
回答:用低電壓控制高電壓;遠距離控制;自動控制。
5、電磁繼電器的應用
分析防訊報警器、水位自動報警器和溫度自動報警器的工作原理。在學生自己分析的基礎上,進行小組議論.利用多媒體給出以下報警器的電路。(屏幕顯示)
三、鞏固反饋:(屏幕顯示)
四、今天收獲:
電磁鐵的構造:鐵心加螺線管
影響電磁鐵磁性強弱的因素:電流的大小、線圈的匝數、鐵心的有無 電磁繼電器的幾個主要部件:電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點.靜觸點。
電磁繼電器的工作原理:控制電路的接通、斷開,使電磁鐵有、無磁性,銜鐵被吸或被拉離。使動、靜觸點接通或斷開.使工作電路接通或斷開。
自動報警裝置、控制電路在一定條件下自動接通,以達到報警的目的。如控制電路中接入熱敏元件或光敏元件還可以實現溫度自動控制或光自動控制。
五、課后延伸:
上網搜索“電磁鐵”的有關資料,了解電磁鐵的種類以及工作環境,結合生活實際寫一篇《電磁鐵在生活中的應用》調查報告。
教學反思:
第三篇:電磁繼電器教案要點
電磁繼電器教案
(一)教學目的 知道電磁繼電器的構造和工作原理。(二)教具 電磁繼電器,電磁繼電器掛圖,小燈泡一只,兩只1.5伏的干電池,學生電源一臺,導線6根,開關兩只。(三)教學過程 1.復習提問 ①什么是電磁鐵? ②電磁鐵有什么特點? 2.引入新課 人直接操作高壓電路的開關是很危險的,如果能夠在低壓下操作高壓電路,就能避免高壓的危險。利用電磁鐵制成的電磁繼電器,可以完成這一任務,這節課我們就學習有關電磁繼電器的知識。3.進行新課(1)通過觀察,講解學習電磁繼電器的結構 板書:〈第六節電磁繼電器 1.電磁繼電器結構 引導學生觀察實驗用電磁繼電器,配合課本上的圖11-17或掛圖,問: ①電磁繼電器中的電磁鐵在什么位置?電磁鐵起什么作用? ②圖中的B是銜鐵,它起什么作用? ③圖中的C是彈簧,它起什么作用? ④圖中的D是動觸點,E是靜觸點,它們起什么作用? 學生通過觀察回答以上問題時,教師注意糾正,讓學生正確認識電磁繼電器各部件的名稱和作用。板書: 〈控制電路的組成-電磁鐵、低壓電源、開關。工作電路的組成--高壓電源、電動機、電磁繼電器的觸點部分。〉(2)引導學生弄懂電磁繼電器的工作原理。讓學生看課本圖11-17(或掛圖),教師引導學生討論電磁繼電器的工作過程,然后讓學生閱讀課本圖11-17下的“工作原理”部分,邊閱讀邊在文字下面劃波浪線,同時教師板書: 〈2.電磁繼電器的工作原理:電磁鐵通電時,把銜鐵吸下來,使D和E接觸,工作電路閉合。電磁鐵斷電時失去磁性,彈簧把銜鐵拉起來,切斷工作電路。電磁繼電器實質就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關。〉(3)演示:使用電磁繼電器控制小燈泡的亮、滅 先引導學生閱讀課本中實驗部分的內容。①接線,教師出示實驗用電磁繼電器,問: 該電磁繼電器有幾個接線柱?要使用電磁繼電器,怎么接線? 教師指出哪兩個接線柱接控制電路;哪兩個接線柱接工作電路。然后讓學生上講臺按課本圖11-17線路接線。②引導學生按圖11-17線路共同檢查一遍。并對照線路認清實際控制電路和工作電路的組成。③觀察,先觀察控制電路通電和斷電時觸點閉合和斷開情況,再觀察工作電路小燈泡的亮和滅情況。上述實驗控制電路控制的只是一只小燈泡。似乎沒有必要。但工作電路若是對人有危險的高壓電路,就很有必要了。(4)電磁繼電器的應用 ①工作電路是有危險的高壓電路,通過電磁繼電器可利用低壓控制高壓。②工作場所溫度高或環境不好,可以利用電磁繼電器實現遠距離操作。引導學生看課本上的圖11-18圖例。板書: 〈3.電磁繼電器的應用 用低電壓弱電流控制高電壓強電流,實現遠距離操作。〉 4.鞏固、小結(1)按板書歸納小結。并指出電磁鐵、電磁繼電器都是人們認識電流的磁效應后發明創造的,這說明了理論知識在指導生產中的重要作用。(2)讓學生完成課本上的練習1填空。(3)讓學生閱讀課本上的練習2,然后請幾個學生回答問題和補充,教師注意糾正。(4)討論課本上的“想想議議”。5.作業
第四篇:電磁鐵~電磁繼電器教案
第二十章
電與磁
第三節 電磁鐵 電磁繼電器
課程解讀
一、學習目標:
1.知道電磁鐵的構造和工作原理。
2.了解電磁鐵的磁性大小與通入電流的大小、電磁鐵的外形及匝數有關,磁極極性與通入的電流方向有關,有無磁性可由通斷電流控制。3.知道電磁鐵的有關應用。
4.了解電磁繼電器的構造及工作原理。5.知道電磁繼電器的應用。
二、重點、難點:
重點:研究電磁鐵的特點,電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系。難點:電磁繼電器的有關應用。
三、考點分析:
1.考查重點:電磁鐵的特點和應用,電磁繼電器的構造、工作原理及應用。2.題型:填空題、選擇題、實驗題。
3.在中考中所占的分值為3-5分,占總分值的4%左右。
知識梳理
一、電磁鐵
1.電磁鐵:內部插入鐵芯的螺線管。2.影響電磁鐵磁性強弱的因素:
電磁鐵線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯后,磁場會大大增強
3.優點:電磁鐵磁性的有無用通斷電來控制,磁性強弱用電流大小來控制;它的南北極用電流方向來控制;使用起來非常方便。
4.應用:電磁起重機、電鈴、發電機、電動機等。
二、電磁繼電器
1.結構:電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、靜觸點、動觸點等組成。2.原理:電磁繼電器是利用電流的磁效應工作的。
3.電磁繼電器的實質就是利用電磁鐵控制工作電路通、斷的開關。
4.電磁繼電器的應用:利用電磁繼電器可以實現用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流的工作;也可以實現遠距離操縱和自動控制。如:電鈴、水位自動報警器、防盜報警器等。
電鈴
水位自動報警器
恒溫箱報警器
防盜報警器
三、電磁閥門
1.結構:電磁閥由閥體、滑閥、銜鐵、電磁線圈等組成。
2.工作原理:電磁閥車門是通過改變線圈中電流的通斷,來實現磁性的有無的,電磁鐵的移動帶動滑閥移動,完成車門的關閉和打開。
3.電磁閥的其他應用:燃氣熱水器的電磁閥門、全自動洗衣機的進、排水系統等。
四、磁懸浮列車
1.磁懸浮列車的工作原理:磁懸浮列車主要依靠磁場作用來實現支撐、導向、牽引和制動功能。列車運行時,列車上的電磁鐵與軌道線圈產生的磁場發生相互作用使列車受到很大的向上的托力,列車就會浮在軌道的上方。使列車運行的摩擦減小,大大提高車速。2.磁懸浮列車的優點:高速、舒適、無噪音、無污染、能耗低。
典型例題
知識點一:電磁鐵的特點和電磁鐵磁性強弱的影響因素
例1.為什么電磁鐵的磁性比空心螺線管的磁性強得多?電磁鐵的鐵芯起什么作用?能用銅芯或鋁芯代替嗎?為什么? 思路分析:
1)題意分析:本題考查電磁鐵的特點
2)解題思路:通電螺線管的內部和外部都存在磁場,當插入鐵芯后,鐵芯被磁化變成一個磁體,它的磁極與通電螺線管的磁極相同。增強了螺線管的磁性,因此電磁鐵的磁性比空心螺線管的磁性強得多。
解答過程:鐵芯被磁化變成一個磁體,它的磁極與通電螺線管的磁極相同。增強了螺線管的磁性。電磁鐵的鐵芯起了增強螺線管磁性的作用。不能用銅芯或鋁芯代替鐵芯,因為銅和鋁不是磁性材料,不能磁化,不能成為磁體。解題后的思考:在一個通電螺線管中插入一根軟鐵棒就制作成了一個電磁鐵,它的磁極與通電螺線管的磁極相同,增強了螺線管的磁性。
例2.如圖所示,一根彈簧的上端固定,下端掛一個鐵塊a,鐵塊的正下方有一個電磁鐵b,滑動變阻器的滑動頭P初始時置于最右端。若b固定,閉合開關S,則鐵塊a_______移動;穩定后,當金屬滑動頭P自右向左移動時,鐵塊a向______移動。
思路分析: 1)題意分析:一根彈簧的上端固定,下端掛一個鐵塊a,鐵塊的正下方有一個電磁鐵b,滑動變阻器的滑動頭P初始時置于最右端。若b固定,閉合開關S,求鐵塊a的移動情況;穩定后,當金屬滑動頭P自右向左移動時,求鐵塊a的移動情況。
2)解題思路:在沒有閉合開關S前,電磁鐵b沒有磁性,鐵塊a只受重力作用。閉合開關S后,電磁鐵b中有電流通過,電磁鐵b有了磁性,對鐵塊a有了吸引力,所以鐵塊a向下移動。當滑動變阻器的滑動頭P自右向左移動時,滑動變阻器連入電路中的電阻減小,所以電路中的電流增大,電磁鐵b的磁性增強,對鐵塊a的吸引力增大,故鐵塊a向下移動。
解答過程:向下,下。
解題后的思考:電磁鐵的磁性強弱受通過線圈的電流影響。
例3.小華同學在做“探究電磁鐵”的實驗中,使用兩個相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗,如圖所示,下列說法中正確的是
()
A.要使電磁鐵磁性增強,應將變阻器的滑動片向右滑動
B.電磁鐵能吸引的大頭針越多,表明它的磁性越強
C.電磁鐵B磁性較強,所以通過它的電流較大
D.若將兩電磁鐵上部靠近,會相互吸引
思路分析:
1)題意分析:本題考查探究電磁鐵磁性強弱的實驗
2)解題思路:A選項滑片向右滑動,電阻變大,電流變小,電磁鐵的磁性變弱;B選項通過吸引大頭針的多少來判斷磁性強弱,正確;C選項兩個電磁鐵串聯電流相同,電磁鐵B磁性較強是因為線圈匝數多;D選項根據安培定則,兩個電磁鐵的上端都為N極,會相互排斥。
解答過程:B 解題后的思考:電磁鐵線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯后,磁場會大大增強。
例4.為了探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關,小麗同學作出以下猜想:
猜想A:電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性; 猜想B:通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;
猜想C:外形相同的螺線管,線圈的匝數越多,它的磁性越強。
為了檢驗上述猜想是否正確,小麗所在實驗小組通過交流與合作設計了以下實驗方案: 用漆包線(表面涂有絕緣漆的導線)在大鐵釘上纏繞若干圈,制成簡單的電磁鐵。如圖所示的a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況。根據小麗的猜想和實驗,完成下面填空:
(1)通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同,來判斷它
的不同。(2)通過比較
兩種情況,可以驗證猜想A是正確的。(3)通過比較
兩種情況,可以驗證猜想B是正確的。
(4)通過比較d中甲、乙兩電磁鐵,發現猜想C不全面,應補充。
思路分析:
1)題意分析:本題考查探究電磁鐵磁性強弱的實驗的操作。
2)解題思路:本實驗中通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目的多少來判斷電磁鐵的磁性強弱,該方法為轉化法;研究磁性與電流的關系時,控制線圈匝數相同,研究磁性與線圈匝數的關系時,控制電流相同,用到控制變量法。
解答過程:(1)磁性強弱(2)a、b(3)b、c(4)電流相同時,線圈的匝數越多,它的磁性越強。
解題后的思考:電磁鐵線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯后,磁場會大大增強,另外注意控制變量法和(轉化法)的使用。
例5.如圖所示,閉合開關S,小鐵塊被吸起,下列說法正確的是[ ] A.將小鐵塊吸起的力是鐵芯與鐵塊之間的分子引力
B.用手托住小鐵塊,將電源的正負極對調,閉合開關S,稍后手松開,小鐵塊一定落下
C.滑動變阻器的滑片向上移動,小鐵塊可能落下 D.滑動變阻器的滑片向下移動,小鐵塊可能落下
思路分析:
1)題意分析:閉合開關S,小鐵塊被吸起的情況分析。
2)解題思路:通電螺線管和條形磁鐵一樣,都具有磁性,能夠吸引鐵類物質;對調電源正負極,改變電流方向,能夠改變通電螺線管的磁極,但它仍然能夠吸引鐵類物質;移動滑片,改變電流的大小,能夠改變通電螺線管的磁場強弱。磁場越強(弱),對鐵塊的吸引力就越大(小)。當吸引力小于重力時,鐵塊就要掉下來。
解答過程:D
解題后的思考:電磁鐵線圈通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強,對鐵塊的吸引力就越大。
小結:在一個通電螺線管中插入一根軟鐵棒就制作成了一個電磁鐵。線圈的匝數越多、線圈的橫截面積越大、通過線圈的電流越強,線圈的磁場就越強;線圈中間插入鐵芯,磁性大大增強。
知識點二:電磁繼電器的應用
例1.如圖甲所示,將一對磁性材料制成的彈性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互疊,但留有間隙,就制成了一種磁控元件——干簧管,以實現自動控制。某同學自制了一個線圈,將它套在干簧管上,制成一個干簧繼電器,用來控制燈泡的亮滅,如圖乙所示。干簧繼電器在工作中所利用的電磁現象不包括()
A.電流的磁效應
B.磁場對電流的作用 C.磁極間的相互作用
D.磁化
甲 乙
思路分析:
1)題意分析:本題考查電磁繼電器的應用。
2)解題思路:右邊電路閉合后,通電螺線管有磁性,把干簧管內的舌簧磁化,兩個舌簧重疊的部分磁極不同,相互吸引,把左邊電路接通,燈泡發光。
解答過程: B
解題后的思考:電磁繼電器的實質就是利用電磁鐵控制工作電路通、斷的開關。
例2.如圖是張強同學在研究性學習活動中為某倉庫設計的一種防盜報警器,其踏板放在倉庫的門口,電鈴和燈泡放在值班室內.觀察電路可知,這個報警器的工作原理是:有人踩踏板時________________;無人踩踏板時____________________________。
思路分析:
1)題意分析:本題考查防盜報警器的工作原理。
2)解題思路:電磁繼電器實際上就是一個開關,利用電磁鐵吸引銜鐵,使工作電路以不同的方式接通。
解答過程:綠燈不亮,電鈴響;綠燈亮,電鈴不響 解題后的思考:電磁繼電器實際上就是一個開關。
例3.如圖,用電磁繼電器控制電路。要求:當開關S閉合時,電動機工作,帶動抽水機向水箱送水;當開關S打開后,綠燈發光,告訴人們水箱中有水,在圖中畫上連接線。
思路分析:
1)題意分析:本題考查水位報警器的工作原理。
2)解題思路:電磁繼電器實際上就是一個開關,利用電磁鐵吸引銜鐵,使工作電路以不同的方式接通。
解答過程:
解題后的思考:電磁繼電器實際上就是一個開關。
小結:電磁繼電器的實質就是利用電磁鐵控制工作電路通、斷的開關。電磁繼電器的應用:利用電磁繼電器可以實現用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流的工作;也可以實現遠距離操縱和自動控制。
提分技巧 1.電磁鐵的特點:有無磁性可由通斷電流控制。
2.電磁繼電器通過控制電路中的電流變化來改變電磁鐵的磁性,從而實現對工作電路的控制,進而實現利用低壓電路控制高壓電路,小電流控制大電流,達到遠距離操縱或自動控制的目的。
預習導學
1.通電導體在磁場中會受到力的作用,力的方向與導體中的電流方向和磁場方向有什么關系?
2.直流電動機的工作原理是什么? 3.怎樣改變直流電動機轉動的方向?
同步練習(答題時間:45分鐘)
一、選擇題
1.如圖所示:c是條形磁鐵,d是軟鐵棒,閉合開關S時()
A.若c被吸引,則可判定b為電源正極
B.若c被排斥,則可判定b為電源正極 C.若d被吸引,則可判定a為電源正極 D.若d被吸引,則可判定b為電源正極 2.下列不屬于電磁鐵的應用的是()
A.電磁繼電器
B.電燈
C.電磁起重機
D.電鈴
3.如圖所示,在電磁鐵的上方用彈簧懸掛著一條形鐵棒,開關S閉合后,當滑片P從a端向b端移動的過程中,會出現的現象是[
] A.電流表示數變大,彈簧長度變長 B.電流表示數變大,彈簧長度變短 C.電流表示數變小,彈簧長度變長 D.電流表示數變小,彈簧長度變短
4.如圖所示,當閉合開關S,且將滑動變阻器滑片P 向右移動時,圖中的電磁鐵()A.a端是N極,磁性增強
B.a 端是S 極,磁性增強 C.b端是N極,磁性減弱
D.b 端是S 極,磁性減弱
二、填空題
5.下圖是由電磁鐵P構成的自動空氣開關的原理圖,當電路由于短路或__________等原因導致電流過大時,_________的磁性變強,吸引銜鐵Q的力變大,使銜鐵轉動,閘刀在彈力的作用下自動開啟,切斷電路,起到保險作用。
6.電磁繼電器的電路由____電路和____電路兩部分組成。利用電磁繼電器可進行________操作。
7.在探究電磁鐵磁性的實驗中,我們發現,被吸引的大頭針都不是自然下垂的,而是處于相互排斥的狀態,產生這一現象的原因是___________________________________。8.如圖所示,開關S閉合時電磁鐵的左端為____極,要使電磁鐵的磁性增強,滑動變阻器的滑動頭P應向__
_移動;要使電磁鐵沒有磁性則可以______________。
9.把一枚大鐵釘彎成U形,制成一個U形電磁鐵,如圖,試在圖中標出電磁鐵的N、S極。
10.光電門是常見的一種自動控制門,門上有一個光電管,也就是電眼。當有人靠近門時,光電管所在的控制電路的電流發生變化。假如電流是減少的,則開啟門的電動機應該如何連接,請連接下圖電路,并指出靜觸點A、B哪個是常閉狀態。
三、實驗題
11.當你在自制電磁鐵時,應該了解以下與電磁鐵有關的知識:
(1)關于鐵芯:____________________________________________________。(2)關于線圈的匝數:______________________________________________。(3)關于電流方向:_________________________________________________。(4)關于電流大小:_________________________________________________。(5)關于電流有無___________________________________________________。(6)直觀地判斷電磁鐵的磁性變強或變弱的方法是________________________。12.小華同學想用壓力傳感器(當壓力達到設定值時,它就接通電路)和電磁繼電器為大橋設計一個測試車輛是否超重的裝置,當車輛超重時,信號燈就發光,如圖所示,請你為她連接電路。
試題答案
一、選擇題: 1.A
電磁鐵的磁性大小與通入電流的大小、電磁鐵的外形及匝數有關,磁極的極性與通入的電流方向有關.2.B
電磁繼電器,電磁起重機,電鈴都屬于電磁鐵的應用。
3.D 滑片從a向b移動時,電阻增大,電流減小,所以通電螺線管的磁性減弱。對鐵棒的吸引能力減弱,所以鐵棒被彈簧拉起,彈簧長度變短。4.C
根據安培定則判斷螺線管b 端是N極,滑動變阻器滑片P 向右移動時,電阻變大,電流變小,磁性減弱。
二、填空題: 5.總功率過大;通電螺線管
提示:要認真揣摩各個元件之間的相互聯系(電流增大,通電螺線管的磁性增強),結合具體的情境,認真分析電路的通斷情況。6.控制、工作、遠距離
7.大頭針都被磁化了,每個大頭針的下端都是同名磁極,相互排斥。8.S、左端、斷開S。9.如圖:
10.靜觸點A是常閉狀態。
三、實驗題
11.(1)鐵芯是用軟鐵制成的,通電螺線管中插入鐵芯磁性增強。
(2)線圈匝數是指所繞導線的圈數;線圈匝數越多,電磁鐵的磁性越強。(3)通電螺線管中的電流方向改變,電磁鐵的磁極改變。(4)通電螺線管中的電流大小改變,電磁鐵的磁性改變。
(5)通電螺線管有電流,電磁鐵有磁性;通電螺線管無電流,電磁鐵無磁性。(6)吸引的鐵屑或大頭針越多,電磁鐵的磁性越強。12.如圖:
第五篇:9.5、電磁繼電器 教案
五、電磁繼電器 揚聲器
八年級物理備課組 主課人:李寶泰 備課組成員交流研討簽名: 教學時間:第十七周 星期一 教學目標:
知識和技能:1.了解電磁繼電器和揚聲器的結構和工作原理。2初步認識物理知識的實際應用。
過程和方法:通過閱讀說明書,知道如何使用電磁繼電器。
情感、態度、價值觀:通過了解物理知識的實際應用,提高學習 物理知識的興趣。重、難點:1.知道電磁繼電器、揚聲器的結構原理。
2.能分析有關的實際器材。教學過程:
一、前提測評:
復習磁場、螺線管知識
二、導學達標:
引入課題:影響電磁鐵的磁性強弱的因素是什么?
它有什么作用? 進行新課:
讓學生通過自學、討論以下內容
1、電磁繼電器:
(1)、作用:利用低電壓、弱電流電路的通斷,來控
制高電壓、強電流電路的裝置。
(2)、結構:先觀察76頁的構造圖再實物觀察。(3)、原理:對照結構圖說明。
(4)、使用方法:通過實驗分析、說明。
##學生閱讀“想想做做”,討論回答文章中的問題。
2、揚聲器:(1)、結構:(2)、原理:
學生對上述知識進行交流教師對不清楚的知識進行點撥講解
3、達標練習:見導學案
小 結:根據板書,總結本節內容,明確重、難點。作 業:動手動腦學物理2.、3.課后反思: