第第頁教科版初中物理九年級上7.3電磁鐵教案7.3電磁鐵

【學習目標】

1.知道什么是電磁鐵及電磁鐵的構造及原理。

2.知道電磁鐵的磁性可由電流大小、線圈匝數(shù)多少及有無鐵芯來控制。

3.了解電磁鐵的廣泛應用。

【教學重難點】

重點：電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關。

難點：電磁鐵的應用。

【教學方法】

講解法，集體討論法。

【教學過程】

新課導入：同學們，咱們一起來回憶一下，上節(jié)課我們學習了條形磁鐵，它有什么特點呢（點出1磁性2永久）它的磁性的有無和強弱是很難改變的，可在生活中呢有一種磁鐵它的磁性是可以根據(jù)人們的需要任意改變的，大家有沒有興趣一塊兒來看一下究竟是什么呢

新課講授：

知識點1：電磁鐵

想一想：你知道什么是電磁鐵么？

教師總結：帶有鐵芯的螺線管叫做電磁鐵

想一想：你自己可以做一個電磁鐵么？

動手做：自制電磁鐵

實驗現(xiàn)象：當電流通過螺旋管時，螺旋管中的鐵芯被電流的磁場磁化成磁鐵，使螺旋管的磁性增強。當斷開電路時，他們的磁性消失。

知識點2：研究電磁鐵

實驗探究：電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關

提出猜想：猜想1：與電流大小有關

猜想2：與線圈的匝數(shù)有關

猜想3：與鐵芯的粗細有關

實驗器材：帶鐵芯匝數(shù)不同的線圈2個，不帶鐵芯的線圈1個、開關和小燈泡各一個，大頭針適量，干電池2節(jié)、粗細鐵釘各一個，電池盒2個、導線若干。

實驗設計：a.主要的實驗研究方法：

b.如何比較出電磁鐵的磁性強弱：控制變量法，比較吸引大頭針的數(shù)目的多少

實驗步驟：

驗證猜想1實驗方法：保證線圈匝數(shù)不變，都有鐵芯，改變通過電磁鐵的電流大小，觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賮砼袛嚯姶盆F磁性的強弱。

結論：在鐵芯和匝數(shù)都相同時，流過線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強

驗證猜想2實驗方法：保證通過電磁鐵的電流不變（相等），改變電磁鐵線圈的匝數(shù)，觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賮砼袛嚯姶盆F磁性的強弱。

結論：在鐵芯和電流大小相同時，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。

驗證猜想3實驗方法：保證線圈匝數(shù)和電流大小不變，改變電磁鐵鐵芯粗細，觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賮砼袛嚯姶盆F磁性的強弱。

結論：在線圈匝數(shù)和電流相同時，鐵芯粗的，磁性越強

知識點3：電磁鐵的優(yōu)點

電磁鐵的磁性有無可以控制：通電有磁性、斷電無磁性

電磁鐵的磁性強弱可以控制：通過改變電流大小改變電磁鐵的磁性強弱。

電磁鐵的磁極方向可以控制：通過改變電流的方向來改變電磁鐵的磁極。

知識點4：電磁鐵的應用

利用電磁鐵發(fā)明的電報、電話，開創(chuàng)了現(xiàn)代通信技術；電磁鐵選礦機；電磁起重機；大型電動機利用電磁鐵工作；大型發(fā)電機利用電磁鐵工作；北京正負離子對撞機中使用了大量的電磁鐵；磁懸浮列車的軌道安裝了大量的電磁鐵使列車懸浮飛行；電磁鐵是核磁共振成像系統(tǒng)中最重要的部件；在電動機、發(fā)電機和電磁繼電器里也用到電磁鐵；全自動洗衣機的進水、排水閥門；衛(wèi)生間里感應式沖水器的閥門，也都是由電磁鐵控制的。

課堂練習：

1．巨磁電阻（GMR）效應是指某些材料的電阻在磁場中隨磁場的增強而急劇減小的現(xiàn)象，如圖是說明巨磁電阻特性原理圖（電磁鐵磁性隨電流增大而增強），圖中的GMR是巨磁電阻，在電源電壓U不超過指示燈額定電壓的條件下，閉合開關S1、S2，下列說法正確的是（）

A．當滑片向右滑動時，燈泡變亮

B．當滑片向右滑動時，燈泡變暗

C．當滑片向左滑動時，電磁鐵磁性減弱

D．當滑片向左滑動時，GMR兩端電壓增大

【解答】解：當滑片向右滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性減弱，GMR的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，其分擔的電壓變大；由于巨磁電阻阻值變大，電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，滑動變阻器電阻變大，其分擔的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，燈泡兩端的電壓變小，通過燈泡的電流變小，根據(jù)P＝UI可知，燈泡的實際功率變小，燈泡變暗；同理可知，當滑片向左滑動時，電磁鐵磁性增強，

GMR兩端電壓變小，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

2．在一次物理實驗中，小明同學連接了如圖所示的電路，電磁鐵的右端有一個可自由轉動的小磁針，閉合開關后，下列說法正確的是（）

A．電磁鐵的右端為N極

B．利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設備是發(fā)電機

C．小磁針N極向右旋轉90°

D．當滑動變阻器滑片向上端移動時，電磁鐵磁性會變弱

【解答】解：A.圖中電流從電磁鐵的左端流入，右端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的左端是N極，右端是S極，故A錯誤；

B.該實驗表明了電能生磁，此現(xiàn)象與發(fā)電機無關，發(fā)電機利用的是電磁感應現(xiàn)象，故B錯誤；

C.根據(jù)異名磁極相互吸引可知，小磁針靜止時，左端是N極，右端是S極，即小磁針N極向左旋轉90°，故C錯誤；

D.滑動變阻器的滑動片P向上端移動，電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，故電磁鐵的磁性變弱，故D正確。

故選：D。

3．如圖所示是“探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關”的實驗裝置。要想使電子臺秤的示數(shù)變小，下列措施中可行的是（）

A．將滑動變阻器的滑片向左滑動

B．將滑動變阻器的滑片向右滑動

C．將電源，負極的位置調換，改變通過電磁鐵電流的方向

D．將線圈中的鐵棒取出

【解答】解：電路閉合后，電磁鐵有電流通過，具有磁性，電磁鐵對鐵塊有吸引力，使鐵塊對臺秤的壓力減小，臺秤示數(shù)減?。?/p>

A.將滑動變阻器的滑片向左滑動，滑動變阻器的電阻減小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強，對鐵塊的吸引力增大，電子臺秤的示數(shù)減小，故A正確；

B.將滑動變阻器的滑片向右滑動，滑動變阻器的電阻增大，電路中電流變小，電磁鐵磁性減弱，對鐵塊的吸引力減小，電子臺秤的示數(shù)變大，故B錯誤；

C.將電源，負極的位置調換，改變通過電磁鐵電流的方向，不會改變電磁鐵的磁性強弱，電子臺秤示數(shù)不變，故C錯誤；

D.將線圈中的鐵棒取出會減弱其磁性，電子臺秤的示數(shù)變大，故D錯誤；

故選：A。

4．如圖所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內裝有電磁鐵。給盆栽澆水前后，下列說法正確的是（）

A．盆栽受到的磁力大小不變

B．底座對桌面的壓強大小不變

C．要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內的電流方向

D．要使盆栽與底座之間距離不變，可適當增大電磁鐵線圈內的電流

【解答】解：A.該盆栽懸浮的原理利用了同名磁極相互排斥，當盆栽懸浮在空中靜止不動時，受的力是平衡力，即盆栽的總重力和磁力大小相等，當澆水后重力變大，故磁力也變大，故A錯誤；

B.影響壓強的因素是壓力和受力面積，當澆水后重力變大，磁力也變大，對桌面的壓力也變大，根據(jù)p＝在壓力變大，受力面積不變時，壓強變大，故B錯誤；

C.要使盆栽與底座之間距離不變，需增大磁力，磁力的大小與電流的方向無關，故C錯誤；

D.要使盆栽與底座之間距離不變，需增大磁力，電磁鐵磁性強弱與電流的大小有關，其他條件相同，電流越大，磁性越強，故要增大磁力需增大電流，故D正確。

故選：D。

課堂小結：

1.電磁鐵：

定義：插有鐵芯的通電螺線管。

特點：①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制，通電有磁性，斷電無磁性；

②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制；

③影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流大小、線圈匝數(shù)：電磁鐵的電流越大，它的磁性越強；電流一定時，外形相同的電磁鐵，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強。

2.電磁繼電器：

電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷，來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。

電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。

電磁繼電器的結構：電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點和靜觸點組成，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。

作業(yè)布置：

【板書設計】

第三節(jié)電磁鐵

一、電磁鐵定義：帶鐵芯的螺線管.

二、電磁鐵的磁性強弱1.實驗探究：控制變量法、轉換法。

2.實驗過程。

3.實驗結論：通過電磁鐵的電流越大，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性就越強。

三、電磁鐵的應用

1.優(yōu)點磁性的有無、磁