20.3電磁鐵電磁繼電器第1課時(shí)

1、20.3 電磁鐵 電磁繼電器 第一課時(shí) 電磁鐵 【教學(xué)目標(biāo)】 1 1知識(shí)和技能。 了解什么是電磁鐵，學(xué)會(huì)制作電磁鐵，認(rèn)識(shí)影響電磁鐵磁性的因素。 2 2過(guò)程和方法。 經(jīng)歷探究影響電磁鐵磁性的因素的過(guò)程， 能表達(dá)自己的觀點(diǎn)， 初步具有評(píng)估和聽(tīng)取反饋 意見(jiàn)的意識(shí)。 3 3情感態(tài)度與價(jià)值觀。 具有“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的意識(shí)，養(yǎng)成主動(dòng)與他人交流合作的精神， 樹(shù)立勇于有根據(jù)的懷疑、大膽想象的科學(xué)態(tài)度。 【教學(xué)器材】 干電池三節(jié)，大鐵釘兩枚，大鋼釘一枚，鋁筒一個(gè)，漆包線（ 1m1m 和 1 1. 2m2m 各一根）， 小刀一把， 電流表一只， 大頭針（或細(xì)鐵屑） 適量， 縫衣棉線若干， 開(kāi)關(guān)、

2、滑動(dòng)變阻器一只。 【教學(xué)過(guò)程】 一、引入：從生活走向物理 觀看錄像， 畫(huà)面上出現(xiàn)無(wú)錫鋼鐵總公司廢鋼分公司電磁鐵搬運(yùn)鐵塊的現(xiàn)場(chǎng)。 看完的同學(xué) 議一議，猜一猜。 師：你們已經(jīng)看到了什么？ 生：這是電磁鐵 . 師：還想知道什么？ 生甲：什么是電磁鐵？我自己能不能做一個(gè)？ 生乙：電磁鐵是怎樣工作的？通過(guò)它的電流有多大？ 生丙：想知道電磁鐵能吸住多重的東西。 師：同學(xué)們對(duì)這么多的問(wèn)題感興趣，很好。這節(jié)課希望同學(xué)們能解決一些問(wèn)題，同時(shí)又 產(chǎn)生許多新的問(wèn)題。 評(píng)：聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)興趣。 二、制作電磁鐵 閱讀課本，知道什么叫電磁鐵、怎樣制作電磁鐵。依照課本的指導(dǎo)，自主選擇器材。大 約八、九分鐘后，各組都制作完畢

3、。（提醒學(xué)生用小刀將兩頭的絕緣漆刮掉。） 生甲：用 1m1m 細(xì)漆包線在大鐵釘上順一個(gè)方向繞制 6060 匝的線圈，再用棉線在漆包線表面 纏繞一層，使漆包線不致松散，這樣就制成了一個(gè)電磁鐵。同樣的方法，用 1 1. 2m2m 細(xì)漆包線 在另一大鐵釘上繞了 80 80 匝制作了另一個(gè)電磁鐵。 生乙： 我們也制作了兩個(gè)電磁鐵， 不同的是一個(gè)繞在鐵釘上， 另一個(gè)繞在鋼制的水泥釘 上。我們想看看它們有什么不同。 生丙：我們做了三個(gè)電磁鐵，除了跟甲一樣外，我們還在鋁筒上繞了一個(gè) 6060 匝的電磁 鐵。 師：手腳真夠快的，是不是經(jīng)常幫媽媽繞毛線？（生愉快地笑了。） 生?。阂?、丙兩位同學(xué)看書(shū)不認(rèn)真。繞在鋼

4、釘或鋁筒上不能叫電磁鐵。 生丙： 書(shū)上說(shuō)的 不一定都對(duì)！ 亞里土多德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“我愛(ài)老師， 我更愛(ài)真理”。我們想研究一下，同樣是金 屬，鋁筒究竟可不可以。（同學(xué)們給了他熱烈的掌聲。） 師：丙同學(xué)的這種敢于懷疑、勇于探究的精神的確值得稱道。 評(píng)：在平等的關(guān)系中，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力。 三、實(shí)驗(yàn)探究：影響電磁鐵磁性大小的因素 1 1.猜想。 師：“電磁鐵能吸住多重的東西”，也就是電磁鐵的磁性大小。那么，電磁鐵的磁性大 小究竟跟哪些因素有關(guān)呢？各個(gè)小組討論一下，然后把你們的觀點(diǎn)告訴大家。 甲組：跟通過(guò)漆包線的電流、它兩端的電壓以及漆包線的電阻有關(guān)。 乙組：還應(yīng)當(dāng)與線圈的匝數(shù)多少有關(guān)。 丙組：我們認(rèn)為

5、甲組的觀點(diǎn)有些重復(fù)， 根據(jù)歐姆定律，電壓和電阻的共同作用就是電流， 所以，我們的觀點(diǎn)是：通過(guò)漆包線的電流大小和線圈匝數(shù)的多少會(huì)影響電磁鐵磁性的大小。 師：大家的猜想都有道理，相比之下，丙組的猜想比甲組更合理一些。 丁組：電磁鐵磁性的大小跟鐵芯的粗細(xì)有關(guān)，越粗磁性越強(qiáng)。 師（有些驚訝）：你們的這個(gè)猜想的確與眾不同，坦率地講，我也說(shuō)不清楚鐵芯的粗細(xì) 是否對(duì)電磁鐵的磁性有影響。 給的器材里 2 2 枚大鐵釘也是一般粗， 不過(guò)，課后我們一起來(lái)研 究。謝謝你們，能提出這么好的猜想來(lái)，讓老師也大開(kāi)眼界。 評(píng)：教師真實(shí)地在學(xué)生面前暴露自己的無(wú)知（甚至有意識(shí)地表現(xiàn)自己的無(wú)知），與學(xué)生 一起探討問(wèn)題，使學(xué)生去除

6、對(duì)教師的神秘感和權(quán)威感，主動(dòng)承擔(dān)探究的責(zé)任。 2 2 .木_。 電流、匝數(shù)都影響電磁鐵的磁性，各組討論，解決以下問(wèn)題： （1 1） 采取何種步驟？（ A.A.保持匝數(shù)不變，磁性與電流的關(guān)系； B.B.保持電流不變，磁 性與匝數(shù)的關(guān)系。） （2 2） 用什么方法來(lái)反映電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？（用吸引鐵屑的多少，用吸引大頭針的多 少，用彈簧秤的方法。） （3 3） 用什么方法來(lái)改變通過(guò)電磁鐵的電流？（增減電池個(gè)數(shù)；或者用滑動(dòng)變阻器。） 在研究“保持電流不變， 磁性與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中， 甲組依照這樣一個(gè)方案進(jìn)行探索 （如圖）。我們把它貼在黑板上，讓大家展開(kāi)討論。 甲組解釋說(shuō)：將兩個(gè)電磁鐵分別接在相同的兩

7、節(jié)干電池上，通過(guò)它們的電流是相同的， 就可以研究“保持電流不變，磁性與匝數(shù)的關(guān)系”。 制作 1m1m 的漆包線做成 5050 匝的電磁鐵，1.2m1.2m 漆包線做 成的 8080匝的電磁鐵 設(shè)計(jì) 分別將兩個(gè)電磁鐵接在同一個(gè)電源泉上， 單、思路明朗 設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 記錄 線圈的匝數(shù)（匝） 5050 8080 吸引的圖釘（個(gè)） 5 5 9 9 結(jié)論 “電流一定時(shí)，匝數(shù)越多電磁鐵的磁性就越強(qiáng)” 師：同學(xué)們來(lái)評(píng)價(jià)他們的方案。 生甲：這個(gè)方案步驟簡(jiǎn)單，操作方便。 生乙：這個(gè)方案不可行。甲組認(rèn)為電磁鐵兩端的電壓相同，電流就相同，事實(shí)上這兩個(gè) 電磁鐵的電阻是不同的（漆包線分別為 1m1m 和 1 1. 2m2m）

8、。如果采用這個(gè)方案，結(jié)果是不可信 的。 師：乙生的評(píng)價(jià)很中肯。 同學(xué)們要在討論中嘗試評(píng)估他人的方案， 有從評(píng)估中吸取經(jīng)驗(yàn) 教訓(xùn)的意識(shí)，從而改進(jìn)探究方案。 評(píng)：“探究？合作? ?發(fā)展”的新理念在這里撒下了種子。 3 3收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（略）。 各個(gè)組在經(jīng)歷和 15 15 分鐘的探索后，得出“磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無(wú)磁性；通過(guò)電 磁鐵的電流越大， 磁鐵的磁性越強(qiáng)； 電磁鐵線圈的匝數(shù)越多， 磁性越強(qiáng)”的結(jié)論。 可以看出， 同學(xué)們還有很多想法渴望得到交流。 四、交流和評(píng)價(jià) 師：在經(jīng)歷和體驗(yàn)了快樂(lè)的探究后，你有哪些收獲？ 生甲：我知道了電磁鐵的構(gòu)造。 生乙：我知道了怎樣控制電磁鐵的磁性大小。 生丙：我又一

9、次品嘗到了運(yùn)用控制變量法來(lái)研究問(wèn)題的快樂(lè)。 生?。何覀兘鉀Q了一些問(wèn)題，可又有了一些新發(fā)現(xiàn)，這讓我很興奮。 （教師和學(xué)生都開(kāi) 心地笑了。） 師：都有哪些新發(fā)現(xiàn)？ 生甲：我們發(fā)現(xiàn)用鋼芯也可以吸起大頭針，不同的是，斷電后它仍然有磁性，這樣反而 不方便。 生乙：我們用鋁筒代替鐵釘，發(fā)現(xiàn)它不能吸起大頭針，說(shuō)明電磁鐵只能用鐵芯來(lái)做。關(guān) 于這一點(diǎn)，我相信認(rèn)識(shí)得最深刻的只有我們組。（生笑） 師：為什么？ 生乙：聽(tīng)來(lái)的容易忘，看來(lái)的記不住，只有動(dòng)手做才能學(xué)得會(huì)。（掌聲一片。） 師：說(shuō)的好。我們都要將這種“動(dòng)手實(shí)踐、親歷體驗(yàn)”的學(xué)習(xí)方法發(fā)揚(yáng)光大。 生丙：老師，我還有一些不明白的問(wèn)題。 師：請(qǐng)告訴同學(xué)們。 生丙：滑

10、動(dòng)變阻器是不是電磁鐵？ 話音剛落，學(xué)生們就開(kāi)始爭(zhēng)論，有說(shuō)是的，有說(shuō)不是的。 師：“聽(tīng)來(lái)的容易忘，看來(lái)的記不住，只有動(dòng)手做才能學(xué)得會(huì)”，你們?nèi)パ芯堪伞?（生 會(huì)意地點(diǎn)點(diǎn)頭。） 于是大家觀察探究， 首先看到線圈內(nèi)部是瓷的， 然后撒一些細(xì)鐵屑發(fā)現(xiàn)它沒(méi)有被變阻器 的線圈所吸引，就這些現(xiàn)象大家討論后有以下幾種看法。 生甲：變阻器不是電磁鐵，因?yàn)樗鼉?nèi)部不是鐵心而是瓷心。 生乙：電流通過(guò)它只有熱效應(yīng)，不會(huì)有磁效應(yīng)。 生丙：不對(duì)！電流周圍肯定存在磁場(chǎng)，它會(huì)不會(huì)采用特殊繞法，使磁性正好抵消，所以 它對(duì)外不顯磁性。 師（非常激動(dòng)）：同學(xué)們的研究和推理極具想象力，你們的創(chuàng)新能力讓老師欽佩！盡管 我們還不知道它究竟是

11、怎么回事，可這種敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神會(huì)使我們終身受益。 評(píng)：給學(xué)生一個(gè)沖突，讓他們自己去討論：給學(xué)生一個(gè)空間，讓他們自己往前走。這里 沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的答案，但會(huì)留下合作探索的足跡。 五、從物理走向社會(huì) 再看錄像，聽(tīng)聽(tīng)無(wú)錫鋼鐵總公司廢鋼分公司技術(shù)員介紹有關(guān)電磁鐵的一些數(shù)據(jù)。例如， 電磁鐵的工作電流為 300A300A,能吸起 3t3t 的廢鐵等等。 課后要求學(xué)生上網(wǎng)搜索， 了解電磁鐵的種類以及工作環(huán)境， 寫(xiě)一篇調(diào)查報(bào)告“電磁鐵在 生活中的應(yīng)用”。 評(píng)：通過(guò)從生活到物理的認(rèn)識(shí)過(guò)程， 激發(fā)了學(xué)生的求知欲； 通過(guò)從物理到社會(huì)的應(yīng)用過(guò) 程，培養(yǎng)了學(xué)生終身的探索興趣。 作者后語(yǔ)： “電磁鐵”這一節(jié)，依照人教

12、版教師教學(xué)用書(shū)的意見(jiàn)，只需一課時(shí)。我在處理這節(jié) 課時(shí)，將它分成兩節(jié)課來(lái)上，其目的就是讓學(xué)生更加充分地經(jīng)歷“制作一一猜想一一探究 交流一一一評(píng)價(jià)”的過(guò)程。 （1 1） 給學(xué)生一個(gè)選擇的機(jī)會(huì)，使他們探究更加主動(dòng)、徹底。 特意將大鐵釘、 大鋼釘、 鋁筒等放在一起， 讓好奇的學(xué)生去思考探索“插入不同種類的 物體會(huì)有什么不同？”這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的興趣是很有神益的。 （2 2） 勇于懷疑，就是創(chuàng)新學(xué)習(xí)的開(kāi)始。 “書(shū)上說(shuō)的都是對(duì)的嗎？”這還僅僅是一種懷疑； “聽(tīng)來(lái)的容易忘， 看來(lái)的記不住， 只 有動(dòng)手做才能學(xué)得會(huì)?！边@已經(jīng)是一種實(shí)實(shí)在在的繼承；“滑動(dòng)變阻器是不是電磁 鐵？”“它會(huì)不會(huì)采用特殊繞法， 使磁性正好抵消， 所以它對(duì)外不顯磁性”。 這的確就是一 種創(chuàng)新，一種觀念