第一篇:第3节 电磁铁 电磁继电器 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
1.1 知识与技能: 了解什么是电磁铁。
知道电磁铁、电磁继电器的基本性质和工作原理。1.2过程与方法:
通过探究影响电磁铁磁性强弱的因素,了解控制变量法,学会选优法。经历探究电磁铁的过程,能表达自己的观点,具有评估和听取反馈意见的意识。1.3 情感态度与价值观 :
通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙,培养学生的学习热情和求是态度,初步领会探索物理规律的方法。
2.教学重点/难点
2.1 教学重点
科学探究影响电磁铁磁性强弱的因素。2.2 教学难点
设计实验方案,探究影响电磁铁磁性强弱的因素
3.教学用具
多媒体设备
4.标签
教学过程
6.1 引入新课
【师】之前的课堂我们接触到了神奇的磁,也知道了奥斯特发现了电流能够产生磁场,从而将电和磁关联了起来,在生活中也有非常多的应用,在学习了电的知识后,我们都知道,人直接操作高压电路的开关是很危险的,如果能够在低压下操作高压电路,就能避免高压的危险。那么今天我们来学习的就是电和磁之间的小故事——电磁铁,以及学习利用电磁铁制成的电磁继电器,电话、电铃等电磁继电器的应用等知识。
6.2 新知介绍
1、电磁铁
【师】那么我们如果把导线绕在一枚大铁钉上,铁钉又会出现什么变化呢? 【生】会更加有磁性。
【师】那么如果将导线绕更多圈在铁钉上,会发现铁钉能吸引的小铁屑更多吗? 【生】通过做实验,发现的确吸引了更多铁屑。结论:铁钉上绕导线越多,铁钉所具有的磁性越强。
【师】通过已知磁极的磁铁,能不能判断出电磁铁的磁极呢?
通过实验,学生将已知磁极的磁铁靠近电磁铁,观察吸引和排斥的情况,学生通过实验,得到电磁铁的磁极情况。
【师】那么同学们,想不想知道,如何快速得通过我们自己的手,就能知道神秘的电磁铁的磁极呢?下面我们通过一个实验来探究电磁铁的磁性大小以及磁极和电流的关系。
【实验一】保持电流大小、铁芯大小不变,探究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系
【实验准备】取相同大小的铁钉,在同一电源下,绕在铁芯上的线圈数不同。实验过程中保持滑动变阻器不发生变化。
【实验目的】在电流大小,铁芯大小一定的情况下,根据两根铁芯吸引铁屑的数量判断磁性强弱,从而得出电磁铁的磁性与线圈匝数的定性关系。
【实验二】保持线圈匝数、电流大小不变,研究电磁铁的磁性与铁芯大小的关系
【实验准备】取三根相同铁芯,其中一根单独绕线圈,另两根并联绕线圈,接在同一电源下。同样控制滑动变阻器不变,这样可以控制电流不变,实验目标分别是一根铁芯绕线电磁铁和两根铁芯组成的电磁铁。
【实验目的】根据铁芯吸引铁屑的数量判断磁性强弱,变量是铁芯数量,从而得出铁芯大小和磁性强弱关系。
【实验三】保持线圈匝数、铁芯大小不变,研究电磁铁的磁性与电流大小的关系
【实验准备】取铁芯,绕线圈,观察吸引铁屑情况,然后调节滑动变阻器,改变电路中的电流大小,观察铁屑吸引情况,判断磁性大小变化。
【实验目的】控制铁芯和绕线圈的变量,改变电路中电流大小,从而来探究电磁铁中电流强弱和其磁性大小的定性关系。
【实验结论】电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、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。
概念:电磁铁是一个带有铁芯(必须是软磁性材料)的螺线管.电磁铁优点:电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制;电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来决定: 匝数一定时,电流越大磁性越强。电流一定时,匝数越多磁性越强。电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制。电磁铁磁性判断:右手定则:
将右手平伸,四个拇指与电流方向一致,握住铁芯,大拇指方向即为磁铁的北极——N极。
2、电磁继电器
(1)构造:如图所示,主要部分是电磁铁、衔铁、触点开关和弹簧.电磁继电器实质是由电磁铁控制工作电路通断的开关。【师】注意观察图中电磁继电器构造,回答下列问题: ①电磁继电器中的电磁铁在什么位置?电磁铁起什么作用? ②图中的衔铁,它起什么作用? ③图中的弹簧,它起什么作用?
【生】衔铁可以接通控制电路,也可以接通工作电路,而接通哪个电路是由电磁铁和弹簧共同作用控制。
【师】总结电磁继电器的结构:
控制电路的组成——电磁铁、低压电源、开关。工作电路的组成——高压电源、电动机、电磁继电器的触点部分。
(2)(电铃)工作原理
电磁继电器的工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,使动触点和静触点接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
(3)主要应用: 用弱电流控制强电流用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断.可实现远距离控制,与其他元件配合实现自动控制.电磁继电器磁性总结:在匝数相同时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强;电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越大,电磁铁的磁性越强。
课堂小结
课堂知识点总结:
1、电磁铁:电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制;电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来决定: 匝数一定时,电流越大磁性越强.电流一定时,匝数越多磁性越强.电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制.电磁铁磁性判断:右手定则:
将右手平伸,四个拇指与电流方向一致,握住铁芯,大拇指方向即为磁铁的北极——N极。
2、电磁继电器磁性总结:在匝数相同时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强;电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越大,电磁铁的磁性越强。
工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,将工作电路的触点接通,工作电路闭合,电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
课后习题
[1]课堂练习
1、如图所示,根据图中静止小磁针 N 极的指向,标出通电螺线管 N、S 极和电源的正、负极.答案:左边S极,电源左边正极
2、请在图中标出线圈中的电流方向和马蹄形电磁铁的 N、S 极.答案:下端N极
3、小文设计了如图甲所示的实验研究电磁现象,当他闭合开关 S 后,发现小磁针发生了偏转, 这说明的周围存在着磁场.接着小文又找来了一个小铁钉,把导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁连在电路中.当再次闭合开关 S 后,小磁针静止时 N 极的指向如图 乙所示.据此他判断出电源的 端是正极(选填“a”或“b”).(磁针周围导线;a)
答案:
电流(或通电导线)a
4、如图所示是火警自动报警原理图.发生火警时,将会发生下列变化:(a)温度升高使双金属片弯曲;(b)接通触点使工作电路中有电流通过;(c)电磁铁有磁性(d)衔铁被吸下;(e)接通触点使控制电路中有电流通过;(f)电铃响,发出报警.这些变化的正确顺序是(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
板书
第二十章电与磁 电磁铁 电磁继电器
1、电磁铁:电磁铁磁性的有无,可由通断电来控制;电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来决定: 匝数一定时,电流越大磁性越强.电流一定时,匝数越多磁性越强.电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制.电磁铁磁性判断:右手定则:
将右手平伸,四个拇指与电流方向一致,握住铁芯,大拇指方向即为磁铁的北极——N极。
2、电磁继电器磁性总结:在匝数相同时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强;电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越大,电磁铁的磁性越强。工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,将工作电路的触点接通,工作电路闭合,电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
第二篇:第3节 电磁铁 电磁继电器 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
知识与技能:
知道电磁铁的构成,能说出影响电磁铁磁性强弱的因素。知道电磁铁的优点及其应用。知道电磁继电器的构造与工作原理。过程与方法:
观察电磁铁,能说出电磁铁的构造。
在研究电磁铁的磁性与哪些因素有关的过程中,比较电磁铁与普通永磁体的异同。连接电磁继电器电路,探究并了解电磁继电器的作用。情感、态度与价值观:
增强对科学技术的好奇感,在解决问题的过程中体验成功的喜悦。
初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响,激发学生为科学服务的意识和理想。
2.教学重点/难点
重点:与普通永磁体相比,电磁铁有哪些优点,电磁继电器的构造及工作原理。难点:电磁继电器的工作原理,电磁继电器电路的连接方法。
3.教学用具
多媒体课件、电磁铁、电磁继电器、电池、导线、开关、电铃、电话模型、滑动变阻器、铁钉、螺线管
4.标签
教学过程
一、创设情境,引入新课
首先出示电铃,并连接电路,使其发声,再出示电话模型。(他们当中都有一个重要的部件------电磁铁。今天我们这堂课就一起来探究电磁铁的相关知识。)
二、新课教学:
1、电磁铁
出示螺线管,提问:要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?
(学生讨论得出:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场。)进一步提问:如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?
请同学们观察下面的实验:演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。
提问:小磁针的偏转程度哪个大?这表明什么?(插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大,这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。)
进一步提问:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?
学生讨论得出:铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。
教师指出:从上面的实验中可以看出,铁心插入螺线管,通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。
实验:探究影响电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 提问:电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢? 进一步提问:怎样来做实验呢?其步骤是怎样的呢?
我们知道,电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的,由此,我们可以进行猜想:它的磁性与电流的大小有关;螺线管是由导线绕制成的,它的磁性强弱与线圈的匝数有关。下面我们就从这几个方面来进行实验探索。
学生实验:首先请同学们从盒子里拿出实验器材,放在桌上摆好,观察所用的器材,同时思考下列问题: 这些实验器材应连接成怎样的电路?
(应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路)用什么来判断电磁铁的磁性强弱?
(通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断)学生将实验器材连接好,检查电路无误后进行实验:
①将开关合上或打开,观察通电、断电时,电磁铁对大头针的吸引情况,判断电磁铁磁性的有无。
②将开关合上,调节滑动变阻器,使电流增大和减小(观察电流表指针的示数),从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
③将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。
实验小结:让学生归纳、概括实验结果后,教师板书:实验表明:
1、电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。
2、通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
3、在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。讨论电磁铁的优点
提问:通过实验,我们知道了电磁铁的一些特点,它的这些特点与永磁体相比,有哪些优点呢?
3、介绍电磁铁的应用
提问:电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢?
请同学们观看视频:电磁起重机。(说明它能将钢材吊起的原理。)介绍两种常用的电磁起重机:一种是圆柱形电磁铁,一种是蹄形电磁铁。蹄形电磁铁的两个异性极在同一端面上,能同时吸住一块铁,因而磁性更强。
4、电磁继电器 提出问题:
高压环境或恶劣环境有可能对人造成不利影响,如何才能完成工作而又不会造成人身伤害?如何自动控制、远距离控制? ①、电磁继电器的构造
电磁继电器的结构和工作电路如图所示:(屏幕显示)
结构:A:电磁铁、B:衔铁、C:弹簧、D:动触点、E:静触点。②、电磁继电器的工作原理
工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
学生实验:让学生分组联接电磁继电器的控制电路和用小灯泡组成的工作电路。使继电器通电时,小灯泡亮,断电时小灯泡灭。
通过接线和操作,使学生掌握继电器的主要构造和工作原理。提问:用电磁继电器控制电路有什么好处?
回答:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制。
5、电磁继电器的应用
分析防讯报警器、水位自动报警器和温度自动报警器的工作原理。在学生自己分析的基础上,进行小组议论.利用多媒体给出以下报警器的电路。(屏幕显示)
三、巩固反馈:(屏幕显示)
四、今天收获:
电磁铁的构造:铁心加螺线管
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、铁心的有无 电磁继电器的几个主要部件:电磁铁、衔铁、弹簧、动触点.静触点。
电磁继电器的工作原理:控制电路的接通、断开,使电磁铁有、无磁性,衔铁被吸或被拉离。使动、静触点接通或断开.使工作电路接通或断开。
自动报警装置、控制电路在一定条件下自动接通,以达到报警的目的。如控制电路中接入热敏元件或光敏元件还可以实现温度自动控制或光自动控制。
五、课后延伸:
上网搜索“电磁铁”的有关资料,了解电磁铁的种类以及工作环境,结合生活实际写一篇《电磁铁在生活中的应用》调查报告。
教学反思:
第三篇:电磁继电器教案要点
电磁继电器教案
(一)教学目的 知道电磁继电器的构造和工作原理。(二)教具 电磁继电器,电磁继电器挂图,小灯泡一只,两只1.5伏的干电池,学生电源一台,导线6根,开关两只。(三)教学过程 1.复习提问 ①什么是电磁铁? ②电磁铁有什么特点? 2.引入新课 人直接操作高压电路的开关是很危险的,如果能够在低压下操作高压电路,就能避免高压的危险。利用电磁铁制成的电磁继电器,可以完成这一任务,这节课我们就学习有关电磁继电器的知识。3.进行新课(1)通过观察,讲解学习电磁继电器的结构 板书:〈第六节电磁继电器 1.电磁继电器结构 引导学生观察实验用电磁继电器,配合课本上的图11-17或挂图,问: ①电磁继电器中的电磁铁在什么位置?电磁铁起什么作用? ②图中的B是衔铁,它起什么作用? ③图中的C是弹簧,它起什么作用? ④图中的D是动触点,E是静触点,它们起什么作用? 学生通过观察回答以上问题时,教师注意纠正,让学生正确认识电磁继电器各部件的名称和作用。板书: 〈控制电路的组成-电磁铁、低压电源、开关。工作电路的组成--高压电源、电动机、电磁继电器的触点部分。〉(2)引导学生弄懂电磁继电器的工作原理。让学生看课本图11-17(或挂图),教师引导学生讨论电磁继电器的工作过程,然后让学生阅读课本图11-17下的“工作原理”部分,边阅读边在文字下面划波浪线,同时教师板书: 〈2.电磁继电器的工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。〉(3)演示:使用电磁继电器控制小灯泡的亮、灭 先引导学生阅读课本中实验部分的内容。①接线,教师出示实验用电磁继电器,问: 该电磁继电器有几个接线柱?要使用电磁继电器,怎么接线? 教师指出哪两个接线柱接控制电路;哪两个接线柱接工作电路。然后让学生上讲台按课本图11-17线路接线。②引导学生按图11-17线路共同检查一遍。并对照线路认清实际控制电路和工作电路的组成。③观察,先观察控制电路通电和断电时触点闭合和断开情况,再观察工作电路小灯泡的亮和灭情况。上述实验控制电路控制的只是一只小灯泡。似乎没有必要。但工作电路若是对人有危险的高压电路,就很有必要了。(4)电磁继电器的应用 ①工作电路是有危险的高压电路,通过电磁继电器可利用低压控制高压。②工作场所温度高或环境不好,可以利用电磁继电器实现远距离操作。引导学生看课本上的图11-18图例。板书: 〈3.电磁继电器的应用 用低电压弱电流控制高电压强电流,实现远距离操作。〉 4.巩固、小结(1)按板书归纳小结。并指出电磁铁、电磁继电器都是人们认识电流的磁效应后发明创造的,这说明了理论知识在指导生产中的重要作用。(2)让学生完成课本上的练习1填空。(3)让学生阅读课本上的练习2,然后请几个学生回答问题和补充,教师注意纠正。(4)讨论课本上的“想想议议”。5.作业
第四篇:电磁铁~电磁继电器教案
第二十章
电与磁
第三节 电磁铁 电磁继电器
课程解读
一、学习目标:
1.知道电磁铁的构造和工作原理。
2.了解电磁铁的磁性大小与通入电流的大小、电磁铁的外形及匝数有关,磁极极性与通入的电流方向有关,有无磁性可由通断电流控制。3.知道电磁铁的有关应用。
4.了解电磁继电器的构造及工作原理。5.知道电磁继电器的应用。
二、重点、难点:
重点:研究电磁铁的特点,电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系。难点:电磁继电器的有关应用。
三、考点分析:
1.考查重点:电磁铁的特点和应用,电磁继电器的构造、工作原理及应用。2.题型:填空题、选择题、实验题。
3.在中考中所占的分值为3-5分,占总分值的4%左右。
知识梳理
一、电磁铁
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、线圈的横截面积越大、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。
二、电磁继电器
1.结构:电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、静触点、动触点等组成。2.原理:电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。
3.电磁继电器的实质就是利用电磁铁控制工作电路通、断的开关。
4.电磁继电器的应用:利用电磁继电器可以实现用低电压、弱电流来控制高电压、强电流的工作;也可以实现远距离操纵和自动控制。如:电铃、水位自动报警器、防盗报警器等。
电铃
水位自动报警器
恒温箱报警器
防盗报警器
三、电磁阀门
1.结构:电磁阀由阀体、滑阀、衔铁、电磁线圈等组成。
2.工作原理:电磁阀车门是通过改变线圈中电流的通断,来实现磁性的有无的,电磁铁的移动带动滑阀移动,完成车门的关闭和打开。
3.电磁阀的其他应用:燃气热水器的电磁阀门、全自动洗衣机的进、排水系统等。
四、磁悬浮列车
1.磁悬浮列车的工作原理:磁悬浮列车主要依靠磁场作用来实现支撑、导向、牵引和制动功能。列车运行时,列车上的电磁铁与轨道线圈产生的磁场发生相互作用使列车受到很大的向上的托力,列车就会浮在轨道的上方。使列车运行的摩擦减小,大大提高车速。2.磁悬浮列车的优点:高速、舒适、无噪音、无污染、能耗低。
典型例题
知识点一:电磁铁的特点和电磁铁磁性强弱的影响因素
例1.为什么电磁铁的磁性比空心螺线管的磁性强得多?电磁铁的铁芯起什么作用?能用铜芯或铝芯代替吗?为什么? 思路分析:
1)题意分析:本题考查电磁铁的特点
2)解题思路:通电螺线管的内部和外部都存在磁场,当插入铁芯后,铁芯被磁化变成一个磁体,它的磁极与通电螺线管的磁极相同。增强了螺线管的磁性,因此电磁铁的磁性比空心螺线管的磁性强得多。
解答过程:铁芯被磁化变成一个磁体,它的磁极与通电螺线管的磁极相同。增强了螺线管的磁性。电磁铁的铁芯起了增强螺线管磁性的作用。不能用铜芯或铝芯代替铁芯,因为铜和铝不是磁性材料,不能磁化,不能成为磁体。解题后的思考:在一个通电螺线管中插入一根软铁棒就制作成了一个电磁铁,它的磁极与通电螺线管的磁极相同,增强了螺线管的磁性。
例2.如图所示,一根弹簧的上端固定,下端挂一个铁块a,铁块的正下方有一个电磁铁b,滑动变阻器的滑动头P初始时置于最右端。若b固定,闭合开关S,则铁块a_______移动;稳定后,当金属滑动头P自右向左移动时,铁块a向______移动。
思路分析: 1)题意分析:一根弹簧的上端固定,下端挂一个铁块a,铁块的正下方有一个电磁铁b,滑动变阻器的滑动头P初始时置于最右端。若b固定,闭合开关S,求铁块a的移动情况;稳定后,当金属滑动头P自右向左移动时,求铁块a的移动情况。
2)解题思路:在没有闭合开关S前,电磁铁b没有磁性,铁块a只受重力作用。闭合开关S后,电磁铁b中有电流通过,电磁铁b有了磁性,对铁块a有了吸引力,所以铁块a向下移动。当滑动变阻器的滑动头P自右向左移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻减小,所以电路中的电流增大,电磁铁b的磁性增强,对铁块a的吸引力增大,故铁块a向下移动。
解答过程:向下,下。
解题后的思考:电磁铁的磁性强弱受通过线圈的电流影响。
例3.小华同学在做“探究电磁铁”的实验中,使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法中正确的是
()
A.要使电磁铁磁性增强,应将变阻器的滑动片向右滑动
B.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
C.电磁铁B磁性较强,所以通过它的电流较大
D.若将两电磁铁上部靠近,会相互吸引
思路分析:
1)题意分析:本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验
2)解题思路:A选项滑片向右滑动,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变弱;B选项通过吸引大头针的多少来判断磁性强弱,正确;C选项两个电磁铁串联电流相同,电磁铁B磁性较强是因为线圈匝数多;D选项根据安培定则,两个电磁铁的上端都为N极,会相互排斥。
解答过程:B 解题后的思考:电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、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。
例4.为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性; 猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强;
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案: 用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上缠绕若干圈,制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它
的不同。(2)通过比较
两种情况,可以验证猜想A是正确的。(3)通过比较
两种情况,可以验证猜想B是正确的。
(4)通过比较d中甲、乙两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充。
思路分析:
1)题意分析:本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验的操作。
2)解题思路:本实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁的磁性强弱,该方法为转化法;研究磁性与电流的关系时,控制线圈匝数相同,研究磁性与线圈匝数的关系时,控制电流相同,用到控制变量法。
解答过程:(1)磁性强弱(2)a、b(3)b、c(4)电流相同时,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
解题后的思考:电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、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,另外注意控制变量法和(转化法)的使用。
例5.如图所示,闭合开关S,小铁块被吸起,下列说法正确的是[ ] A.将小铁块吸起的力是铁芯与铁块之间的分子引力
B.用手托住小铁块,将电源的正负极对调,闭合开关S,稍后手松开,小铁块一定落下
C.滑动变阻器的滑片向上移动,小铁块可能落下 D.滑动变阻器的滑片向下移动,小铁块可能落下
思路分析:
1)题意分析:闭合开关S,小铁块被吸起的情况分析。
2)解题思路:通电螺线管和条形磁铁一样,都具有磁性,能够吸引铁类物质;对调电源正负极,改变电流方向,能够改变通电螺线管的磁极,但它仍然能够吸引铁类物质;移动滑片,改变电流的大小,能够改变通电螺线管的磁场强弱。磁场越强(弱),对铁块的吸引力就越大(小)。当吸引力小于重力时,铁块就要掉下来。
解答过程:D
解题后的思考:电磁铁线圈通过线圈的电流越强,线圈的磁场就越强,对铁块的吸引力就越大。
小结:在一个通电螺线管中插入一根软铁棒就制作成了一个电磁铁。线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、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,磁性大大增强。
知识点二:电磁继电器的应用
例1.如图甲所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制。某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图乙所示。干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括()
A.电流的磁效应
B.磁场对电流的作用 C.磁极间的相互作用
D.磁化
甲 乙
思路分析:
1)题意分析:本题考查电磁继电器的应用。
2)解题思路:右边电路闭合后,通电螺线管有磁性,把干簧管内的舌簧磁化,两个舌簧重叠的部分磁极不同,相互吸引,把左边电路接通,灯泡发光。
解答过程: B
解题后的思考:电磁继电器的实质就是利用电磁铁控制工作电路通、断的开关。
例2.如图是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知,这个报警器的工作原理是:有人踩踏板时________________;无人踩踏板时____________________________。
思路分析:
1)题意分析:本题考查防盗报警器的工作原理。
2)解题思路:电磁继电器实际上就是一个开关,利用电磁铁吸引衔铁,使工作电路以不同的方式接通。
解答过程:绿灯不亮,电铃响;绿灯亮,电铃不响 解题后的思考:电磁继电器实际上就是一个开关。
例3.如图,用电磁继电器控制电路。要求:当开关S闭合时,电动机工作,带动抽水机向水箱送水;当开关S打开后,绿灯发光,告诉人们水箱中有水,在图中画上连接线。
思路分析:
1)题意分析:本题考查水位报警器的工作原理。
2)解题思路:电磁继电器实际上就是一个开关,利用电磁铁吸引衔铁,使工作电路以不同的方式接通。
解答过程:
解题后的思考:电磁继电器实际上就是一个开关。
小结:电磁继电器的实质就是利用电磁铁控制工作电路通、断的开关。电磁继电器的应用:利用电磁继电器可以实现用低电压、弱电流来控制高电压、强电流的工作;也可以实现远距离操纵和自动控制。
提分技巧 1.电磁铁的特点:有无磁性可由通断电流控制。
2.电磁继电器通过控制电路中的电流变化来改变电磁铁的磁性,从而实现对工作电路的控制,进而实现利用低压电路控制高压电路,小电流控制大电流,达到远距离操纵或自动控制的目的。
预习导学
1.通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与导体中的电流方向和磁场方向有什么关系?
2.直流电动机的工作原理是什么? 3.怎样改变直流电动机转动的方向?
同步练习(答题时间:45分钟)
一、选择题
1.如图所示:c是条形磁铁,d是软铁棒,闭合开关S时()
A.若c被吸引,则可判定b为电源正极
B.若c被排斥,则可判定b为电源正极 C.若d被吸引,则可判定a为电源正极 D.若d被吸引,则可判定b为电源正极 2.下列不属于电磁铁的应用的是()
A.电磁继电器
B.电灯
C.电磁起重机
D.电铃
3.如图所示,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端移动的过程中,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
4.如图所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器滑片P 向右移动时,图中的电磁铁()A.a端是N极,磁性增强
B.a 端是S 极,磁性增强 C.b端是N极,磁性减弱
D.b 端是S 极,磁性减弱
二、填空题
5.下图是由电磁铁P构成的自动空气开关的原理图,当电路由于短路或__________等原因导致电流过大时,_________的磁性变强,吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用。
6.电磁继电器的电路由____电路和____电路两部分组成。利用电磁继电器可进行________操作。
7.在探究电磁铁磁性的实验中,我们发现,被吸引的大头针都不是自然下垂的,而是处于相互排斥的状态,产生这一现象的原因是___________________________________。8.如图所示,开关S闭合时电磁铁的左端为____极,要使电磁铁的磁性增强,滑动变阻器的滑动头P应向__
_移动;要使电磁铁没有磁性则可以______________。
9.把一枚大铁钉弯成U形,制成一个U形电磁铁,如图,试在图中标出电磁铁的N、S极。
10.光电门是常见的一种自动控制门,门上有一个光电管,也就是电眼。当有人靠近门时,光电管所在的控制电路的电流发生变化。假如电流是减少的,则开启门的电动机应该如何连接,请连接下图电路,并指出静触点A、B哪个是常闭状态。
三、实验题
11.当你在自制电磁铁时,应该了解以下与电磁铁有关的知识:
(1)关于铁芯:____________________________________________________。(2)关于线圈的匝数:______________________________________________。(3)关于电流方向:_________________________________________________。(4)关于电流大小:_________________________________________________。(5)关于电流有无___________________________________________________。(6)直观地判断电磁铁的磁性变强或变弱的方法是________________________。12.小华同学想用压力传感器(当压力达到设定值时,它就接通电路)和电磁继电器为大桥设计一个测试车辆是否超重的装置,当车辆超重时,信号灯就发光,如图所示,请你为她连接电路。
试题答案
一、选择题: 1.A
电磁铁的磁性大小与通入电流的大小、电磁铁的外形及匝数有关,磁极的极性与通入的电流方向有关.2.B
电磁继电器,电磁起重机,电铃都属于电磁铁的应用。
3.D 滑片从a向b移动时,电阻增大,电流减小,所以通电螺线管的磁性减弱。对铁棒的吸引能力减弱,所以铁棒被弹簧拉起,弹簧长度变短。4.C
根据安培定则判断螺线管b 端是N极,滑动变阻器滑片P 向右移动时,电阻变大,电流变小,磁性减弱。
二、填空题: 5.总功率过大;通电螺线管
提示:要认真揣摩各个元件之间的相互联系(电流增大,通电螺线管的磁性增强),结合具体的情境,认真分析电路的通断情况。6.控制、工作、远距离
7.大头针都被磁化了,每个大头针的下端都是同名磁极,相互排斥。8.S、左端、断开S。9.如图:
10.静触点A是常闭状态。
三、实验题
11.(1)铁芯是用软铁制成的,通电螺线管中插入铁芯磁性增强。
(2)线圈匝数是指所绕导线的圈数;线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。(3)通电螺线管中的电流方向改变,电磁铁的磁极改变。(4)通电螺线管中的电流大小改变,电磁铁的磁性改变。
(5)通电螺线管有电流,电磁铁有磁性;通电螺线管无电流,电磁铁无磁性。(6)吸引的铁屑或大头针越多,电磁铁的磁性越强。12.如图:
第五篇:9.5、电磁继电器 教案
五、电磁继电器 扬声器
八年级物理备课组 主课人:李宝泰 备课组成员交流研讨签名: 教学时间:第十七周 星期一 教学目标:
知识和技能:1.了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。2初步认识物理知识的实际应用。
过程和方法:通过阅读说明书,知道如何使用电磁继电器。
情感、态度、价值观:通过了解物理知识的实际应用,提高学习 物理知识的兴趣。重、难点:1.知道电磁继电器、扬声器的结构原理。
2.能分析有关的实际器材。教学过程:
一、前提测评:
复习磁场、螺线管知识
二、导学达标:
引入课题:影响电磁铁的磁性强弱的因素是什么?
它有什么作用? 进行新课:
让学生通过自学、讨论以下内容
1、电磁继电器:
(1)、作用:利用低电压、弱电流电路的通断,来控
制高电压、强电流电路的装置。
(2)、结构:先观察76页的构造图再实物观察。(3)、原理:对照结构图说明。
(4)、使用方法:通过实验分析、说明。
##学生阅读“想想做做”,讨论回答文章中的问题。
2、扬声器:(1)、结构:(2)、原理:
学生对上述知识进行交流教师对不清楚的知识进行点拨讲解
3、达标练习:见导学案
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。作 业:动手动脑学物理2.、3.课后反思: