【教案】16.3探究电磁铁的磁性

《探究电磁铁的磁性》教案教学目标：1、知识与技能（1）知道影响电磁铁磁性强弱的因素与线圈的匝数的多少、通过线圈的电流的大小有关。

（2）了解电铃的工作原理。

（3）常识性了解电话、磁带录音等利用电磁铁的设备的工作原理。

2、过程与方法（1）在制作电磁铁实践中发现问题，提出猜想，设计实验，探究电磁铁磁性强弱与线圈的匝数的多少、通过线圈的电流的大小的关系。

(2)通过分析、了解电铃等利用电磁铁设备的工作原理，了解电磁铁的广泛应用。

3、情感态度与价值观：（1）使学生乐于参与制作、观察、探究等实践活动。

（2）了解电磁铁的广泛应用，进一步认识物理与生活的关系，提高学习自然科学知识的乐趣。

教学重点：设计实验，探究影响电磁铁磁性强弱的因素。

教学难点：分析电铃等利用电磁铁设备的工作原理。

教学器材：教师用：电铃工作原理演示仪、普通电话机、电话听筒模型、录音机、录音磁带、磁铁、录音机原理挂图。

学生用：大头针、胶带、漆包线，大铁钉，电流表、干电池组、滑动变阻器、开关、导线。

教前准备：收集有关电铃、电话、磁带录音原理及家用电器中利用电磁铁的设备的资料，初步了解这些设备中电磁铁的工作原理。

教学过程：一、复习引入1、通电螺线管外部的磁场是怎样的？2、怎样利用判断通电螺线管的N、S极？3、电磁铁的主要结构如何？二、新课教学（一）、探究电磁铁的磁性强弱1、制作简易的电磁铁让学生用铁钉、胶带、漆包线制作简易的电磁铁。

将做好的电磁铁接入电路，看看哪位同学制作的电磁铁吸引的大头针多，磁性强。

同学间交流：为什么制作的电磁铁吸引的大头针数目不一样多。

2、猜猜电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？让学生根据交流的情况想一想：电磁铁的磁性强弱可能跟些因素有关？猜想：………将学生的猜想进行归纳后，提出由于课堂时间的限制，先探究电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、通过线圈的电流的关系。

其余的课后同学们设计实验再研究，并将研究结果与老师与同学交流。

3、设计实验方案（1）讨论：怎样研究电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、通过线圈的电流的关系？（2）在学生讨论基础上，教师概括或建议：用跟原来同样的铁钉做铁芯，同样规格的漆包线绕在铁钉上，做两个与原来匝数不同的电磁铁，或做一个中间有两三个抽头的线圈来研究电磁的磁性恙线圈匝数的关系；设计一个可以改变线圈中电流的电路来研究电磁铁的磁性强弱与通过线圈电流的关系。

课题：探究电磁铁的磁性强弱（教学设计及反思）[教材分析]：本节教材是在学生初步了解电流的磁场基础上，通过教师提出问题后，由学生进行科学的猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析讨论、交流评估的过程，初步领会科学实验的方法。

通过本节课的教学，学生应该会根据问题的提出设计实验并选择器材并进行实验，从而知道影响电磁铁磁性强弱的因素。

新课程标准只要求学生真正经历探究过程的各个环节，对探究结论的正确性不做评价。

新教材更突出过程与方法、更加注重合作交流等新的学习方式。

[教学目标]1．知识和技能了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁，认识影响电磁铁磁性的因素。

2．过程和方法经历探究影响电磁铁磁性强弱因素的过程，能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。

3．情感态度与价值观具有“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识，养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据的怀疑、大胆想象的科学态度。

[教学器材]干电池三节，大铁钉两枚，大钢钉一枚，铝筒一个，漆包线（1m和1.2m各一根）,小刀一把，电流表一只，大头针（或细铁屑）适量，缝衣棉线若干，开关、滑动变阻器一只。

[教学过程]一．引入：从生活走向物理观看视频，画面上出现电磁铁搬运铁块的场景。

看完的同学议一议，猜一猜。

师：你们看到了什么？生：这是电磁铁……师:你还想知道什么?生甲:什么是电磁铁?我自己能否做一个?生乙:电磁铁是怎样工作的?它为什么能吸引起成吨的钢铁?通过它的电流是多大?......师:同学们对这么多的问题感兴趣,很好。

这节课希望同学们能解决一些问题，同时也能产生许多新的问题。

教学感悟：联系学生的生活实际，引导学生提出问题并激发起学生学习的兴趣！体现“从生活走向物理”的课程理念。

二、制作电磁铁阅读课本，知道什么是电磁铁、怎样制作电磁铁。

依照课本的指导，自主选择器材。

学生分组活动（提醒学生用小刀将两头的绝缘漆刮掉。

）生甲：用1m细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制60匝的线圈，再用棉线在漆包线表面缠绕一层，使漆包线不致松散，这样就制成了一个电磁铁。

16.3探究电磁铁的磁性教学目标【知识与能力】1.知道什么是电磁铁, 了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的应用.2.了解电磁铁的特性和工作原理.【过程与方法】经历探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的过程, 进一步熟悉控制变量法.【情感态度价值观】通过了解电磁铁在生产实践中的应用, 认识物理是有用的, 激发学生的学习兴趣.教学重难点【教学重点】探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关.【教学难点】探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关及电磁铁的应用.课前准备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、一小堆大头针或钩码. 教学过程一、引入新课条形磁体、蹄形磁体的周围总是存在磁性, 总是能够吸引曲别针、铁钉等物品, 这种磁体是永久磁体. 通电螺线管相当于条形磁体, 如果在通电螺线管中插入一根铁棒, 它的磁性强弱有无变化呢？二、新课教学探究点一：什么是电磁铁实验：在通电螺线管的内部插入铁芯时, 用小磁针探究磁场的强弱有什么不同？看到的现象：内部插入铁芯后对小磁针的作用大了.说明：内部插入铁芯后磁场大大增强了.由此可见, 要利用通电螺线管得到强磁场时, 一般都要把螺线管紧密地套在一个铁芯上, 这样就构成了一个电磁铁.结论：电磁铁是利用通电螺线管内插入铁芯, 它的磁场大大增强这一特性制成的.探究点二：电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关提出问题：电磁铁的磁性除了是否带铁芯之外, 还跟哪些因素有关呢？提出假设〔猜测〕：实验检验：1．教师演示电路的连接及实际操作.2．学生分组实验：〔分析学生都猜测后, 逐一验证, 按如下步骤进行〕每组用两个相同的大铁钉, 一些漆包线, 按课本制作两个匝数不同的电磁铁, 再设计电路把电磁铁连到电路里, 按电路图连接电路, 试着用电磁铁吸引大头针.我们组是将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路. 通电后能吸引许多大头针, 断电后大头针就掉下来了. 说明通电电磁铁有磁性, 断电电磁铁没有磁性.那电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？先大胆猜测, 再做实验, 得出结论.同学们猜测很多, 我们由于时间和条件关系, 就不能一一探究. 现在只考虑电磁铁的磁性强弱与电流和线圈匝数的关系, 其他的课后再探讨.〔1〕通过的电流大小；〔2〕螺线管的匝数.将电路接好, 合上开关, 调节滑动变阻器, 使电流增大或减小〔观察电流表指针的示数〕, 让电磁铁吸引大头针, 观察到电流增大, 吸引大头针数量增多, 反之, 电流减小吸引大头针个数减少.这个实验说明：通过电磁铁的电流越大, 它的磁性越强.将电路中分别接50匝线圈的电磁铁和100匝线圈的电磁铁合上开关, 使电路中的电流不变〔电流表的示数不变〕. 观察到100匝线圈的电磁铁吸引大头针数量多. 这个实验说明：在电流一定时, 外形相同的螺线管, 线圈匝数越多, 磁性越强.教师提醒：〔1〕正确连接电路；〔2〕为了使实验效果明显, 要使不同的量差异大一些〔例如：线圈匝数和电流〕；〔3〕每次实验都要使电磁铁与大头针充分接触.3．整理实验器材, 各物品归位.学生总结：〔1〕电磁铁在通电时有磁性, 断电时磁性消失.〔2〕通入电磁铁的电流越大, 它的磁性越强.〔3〕在电流一定时, 外形相同的螺线管, 线圈的匝数越多, 它的磁性越强.教师归纳：电磁铁线圈的匝数越多, 通过线圈的电流越强, 线圈的磁场就越强；线圈中间插入铁芯后, 磁场会大大增强.进一步分析电磁铁有哪些优点？电磁铁的磁性有无可通过通、断电来控制.电磁铁磁性强弱可以调节.探究点三：电磁铁的应用因为电磁铁有很多优点, 电磁铁在生产生活中被广泛应用.播放视频：电磁铁的应用.板书设计16.3 探究电磁铁的磁性1．电磁铁：内部插入铁芯的螺线管.2．影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁线圈的匝数越多, 通过线圈的电流越强, 线圈的磁场就越强；线圈中间插入铁芯后, 磁场会大大增强.3．优点：电磁铁磁性的有无用通断电来控制. 磁性强弱用电流大小来控制；它的南北极用电流方向来控制；使用起来非常方便.4．应用：电磁起重机、电铃、发电机、电动机等.教学反思本节是前面电磁知识的延续, 重点内容是电磁铁的磁性强弱的探究. 在本课中最重要的环节与难点是让学生通过实验知道什么是电磁铁、电磁铁的性质、学会制作电磁铁、认识影响电磁铁磁力大小的因素、了解电磁铁的相关应用等. 课堂上引导和学生探究讨论与实验结合的方法, 大胆猜测, 分组讨论并设计实验方案来证实自己的观点, 培养敢于提出不同见解的科学态度.附探究电动机转动的原理教学目标【知识与能力】, 并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关. .【过程与方法】经历制作简单电动机的原理, 探究电动机连续转动的原理.【情感态度价值观】了解科学和技术相结合的创造创造过程, 培养创造创造意识.教学重难点【教学重点】了解磁场对通电导体的力的作用规律.【教学难点】通过实验探究磁场对通电导体的力的作用规律.课前准备电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒〔导体〕、滑动变阻器、线圈、导轨.教学过程一、引入新课根本性质是什么？磁场对放入其中的磁体产生力的作用.2.电流的磁效应是什么？通电导体周围存在着磁场, 磁场的方向跟电流的方向有关, 这种情况叫作电流的磁效应.播放课件：播放有关电动机动画.分别点击开关〔2个方向〕和拖动滑动变阻器, 观察电动机和车轮的旋转方向, 由学生描述并猜测出现这种现象的原因.电动机为什么会转呢？引导学生回忆奥斯特实验, 知道通电导体周围存在磁场, 能使小磁针偏转, 即电流对磁体有力的作用, 启发学生逆向思维. 磁场对电流有没有力的作用呢？我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动, 下面我们就来研究电动机的工作原理.二、新课教学探究点一：磁场对通电导线的作用, 把导线ab放在磁场里, 接通电源, 让电流通过导线ab,观察它的运动, 说出观察到的现象, 讨论得出结论.现象：接通电源, 导线ab向外〔或向里〕运动.结论：通电导体在磁场中受到力的作用., 使通过导线ab的电流方向与原来相反, 观察导线ab的运动方向.现象：合上开关, 导线ab向里〔或向外〕运动, 与刚刚运动方向相反.结论：这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关., 但把蹄形磁体上下磁极调换一下, 使磁场方向与原来相反, 观察导线ab的运动方向. 现象：磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变.结论：这说明通电导体在磁场中运动方向与磁感线方向有关.实验说明：通电导线在磁场中要受到力的作用, 力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系, 当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时, 通电导线受力的方向也变得相反.引导：当电流方向或者磁感线方向变的相反时, 通电导体受力方向也变的相反. 那么, 把一个通电的线框放到磁场中, 它会怎样运动？想一想, 做做看.探究：让线圈转动起来.如图把线圈放在支架上, 磁铁放在线圈下方. 通电后并用手轻轻推一下, 观察现象. 这个时候, 线圈就会不停地转下去, 其实这就是一台小小的电动机. 我们做出一台小小电动机, 那么电动机的根本构造是什么样的？我们一起来了解.探究点二：电动机的工作原理接通电源, 线圈在磁场里发生转动, 但转动不能持续下去, 转90°角摆几下就停了. 怎么解释这一现象呢？看演示.演示：使线圈位于磁体两磁极间的磁场中., 闭合开关, 观察.现象：发现线圈没有运动.原因：这是由于线圈ab、cd两个边受力大小一样, 方向相反的原因, 这个位置是线圈的平衡位置., 闭合开关观察.现象：线圈受力沿顺时针方向转动.结论：可是线圈能靠惯性越过平衡位置, 但不能继续转下去, 最后要返回平衡位置. 为什么会返回呢？, 使线圈静止在这个位置上, 这是刚刚线圈冲过平衡位置以后所到达的地方, 闭合开关, 观察.现象：线圈向逆时针方向转动.结论：这说明线圈在这个位置所受力是阻碍它沿顺时针方向转动的, 这也就使线圈返回平衡位置.那我们在探究实验中, 线圈为什么能连续转动呢？探究点三：换向器的作用换向器的构造, 两个铜半环E和F跟线圈两端相连, 它们彼此绝缘, 并随线圈一起转动. A 和B是电刷, 它们跟半环接触, 使电源和线圈组成闭合电路. 线圈转动时, 它通过换向器使电流方向发生改变, 使线圈的受力方向总是相同, 线圈就可以不停地转动下去了.换向器的作用：当线圈刚刚转过平衡位置时, 换向器能自动改变线圈中电流的方向, 从而改变线圈受力方向, 使线圈连续转动.在“小小电动机〞中我们只利用了一半的电力, 也就是线圈每转一周, 只有半周获得动力. 如果设法改变后半周电流的方向, 使线圈在后半周也获得动力, 线圈将会更平稳、更有力地转动下去. 实际的直流电动机是通过换向器来实现这项功能.介绍：扬声器的结构示意图及发声原理.指导阅读课本课本“不同功能的电动机〞拓展：实际的直流电动机都有多个线圈, 每个线圈都接在一对换向片上. 除直流电动机外, 生活中还经常用到交流电动机, 交流电动机也是利用通电导体在磁场中受力来运转的.电动机工作实质是电能转化为机械能. 电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、无污染.板书设计17.2 探究电动机转动的原理一、磁场对通电导线的作用., 跟电流方向和磁感线方向有关.二、换向器的作用三、电动机的工作原理教学反思本节内容是由两局部组成, 一是“磁场对通电导线的作用〞的实验, 二是“电动机的工作原理〞. 在设计实验上, 通过实验将来与学生互动, 让学生在实验中观察到实验现象, 进而得出磁场对通电导体有力的作用以及通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向和磁感线的方向有关. 在处理电动机的工作原理时, 由于这一局部知识比拟抽象, 把多匝线圈分解为通电的一匝长方形线圈导线, 这对学生来说就化抽象为形象、化复杂为简单, 就很容易接受了. 但线圈在磁场中不能够持续转动？怎么办. 此时让学生出谋划策, 这样就使得学生在不知不觉中接受了换向器这一知识点.。

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校《16.3 探究电磁铁的磁性》教案【教学目标】知识和技能。

了解什么是电磁铁，学会制作电磁铁，认识影响电磁铁磁性的因素。

过程和方法。

经历探究影响电磁铁磁性的因素的过程，能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。

情感态度与价值观。

具有“从生活走向物理，从物理走向社会”的意识，养成主动与他人交流合作的精神，树立勇于有根据地怀疑、大胆想象的科学态度。

【教学重点】通过组织学生制作电磁铁和探究影响电磁铁磁性的因素的过程，培养学生大胆表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。

【教学器材】蓄电池一个（6V），大铁钉两枚，大钢钉一枚，铝筒一个，漆包线（1m和1．2m各一根），小刀一把，电流表一只，回形针适量，开关一个、滑动变阻器一只，导线若干。

【教学过程】一、引入：从生活走向物理观看动画：电磁起重机。

看完的同学议一议，你最想知道什么？引入：电磁铁的概念。

本节课重点来解决下列问题：1、学会制作电磁铁；2、探究：哪些因素决定了电磁铁磁性的强弱？二、什么是电磁铁演示：螺线管中插入铁芯，靠近小磁针。

学生观察现象，总结出电磁铁的概念。

三、认识电磁铁问题：磁悬浮列车轨道上铺有电磁铁，它的作用是什么？电磁铁的结构怎样？实验1：观察电磁铁的结构。

实验2：观察电磁铁通电时，是否有磁性？学生总结：电磁铁的结构和特点。

四、制作电磁铁学生：讨论制作电磁铁的注意事项，知道怎样制作电磁铁。

自主选择器材。

大约八、九分钟后，各组都制作完毕。

（提醒学生用小刀将两头的绝缘漆刮掉。

）师：巡视指导。

五、探究：影响电磁铁磁性大小的因素1、问题：电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？2、猜想。

师：“电磁铁能吸住多重的东西”，也就是电磁铁的磁性大小。

那么，电磁铁的磁性大小究竟跟哪些因素有关呢？各个小组讨论一下，然后把你们的观点告诉大家。

16.3 探究电磁铁的磁性一、情景引入图15.3-1是一个电磁起重机，它能很快吸起成吨的废铁或铁矿石，又可以快速把它们放下,原来它是依靠绕在软铁芯上的线圈通电后产生磁性而起作用的。

我们这节课就来探究电磁铁的磁性。

二、教材研究问题1——什么是电磁铁？请同学们仔细观察课本P图15-19，回答下列问题：981、当螺线管通电时，指针偏转一小角度，表明螺线管有；当通电螺线管内插入铁芯时，指针偏转角度变大，表明螺线管的磁性。

因此，人们在利用螺线管的磁性时，通常把螺线管紧密地套在一个铁芯上，这样就构成了一个电磁铁。

2、电磁铁是一个带有铁芯的，它是主要由和两部分组成。

问题2——探究电磁铁磁性的特点图15-25我们可以得出：电磁铁的磁性有无可以通过来控3、通过课本P100制，电磁铁磁性强弱与和有关，其南北极可由_________来控制。

4、电磁铁的优点是（）A、它的磁性非常强B、它能长时间保持磁性C、它不需要消耗电能D、它的磁性有无，强弱和磁极的方向都可以改变三、典例分析为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，王勇同学所在的实验小组进行了如下实验：他们首先找了两个大铁钉，用漆包线在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按图 15.3-2所示接入电路.探究前,小勤他们还作了以下猜想:猜想A:电磁铁,顾名思义通电时有磁性,断电时没有磁性;猜想B:通过的电流越大,磁性越强;猜想C:外形相同电磁铁,线圈的匝数越多,磁性越强 .他们通过观察简易电磁铁吸引大头针的情况来判断磁性的有无和强弱.请仔细观察这四幅图,然后完成下列填空.(1)比较图可以验证猜想A的正确性.(2)比较图可以验证猜想B的正确性.(3)由图可以验证猜想C的正确性;但仔细分析发现,猜想C的表述还不完整,还应补充条件: .解析: 本题考查学生对电磁铁实验的掌握,电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制,磁性强弱可通过电流的大小和线圈的匝数来控制,在实验中我们通过其吸引大头针的多少来判断其磁性的强弱.答案； (1)a,b (2)b,c (3)d 通过电磁铁的电流相等四、达标训练目标知识1——了解电磁铁的工作原理及特征1、关于电磁铁，下列说法中正确的是（）A、电磁铁磁性强弱跟通过它的电流大小无关B、电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关C、通电螺线管中插入一个铁芯，其磁性大大增强D、通过电磁铁的电流方向改变，其磁性强弱也随之改变2、如图15.3-3所示，在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一条形铁棒，开关S闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是：（）A、电流表示数变大，弹簧长度变长；B、电流表示数变大，弹簧长度变短；C、电流表示数变小，弹簧长度变长；D、电流表示数变小，弹簧长度变短.目标知识2——了解电磁铁在生产和生活中的具体应用3、下列装置中，没用到电磁铁的是（）A、电磁起重机B、磁悬浮列车C、电热水器D、电铃五、中考试题 15.3-3电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，有着广泛的应用。