公开课教案1 电磁铁及其应用公开课教案.docx

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公开课教案1电磁铁及其应用公开课教案

电磁铁及其应用

教学目标：

1、知识和技能

了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理.

初步认识物理知识的实际应用.

2、过程和方法

通过阅读说明书，知道如何使用电磁继电器.

3、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：

知道电磁继电器、扬声器的结构原理.

能分析有关的实际器材.

教学器材：

电脑平台、电磁继电器、灯泡、开关、电源、导线

教学课时：

1时

教学过程：

一、前提测评：

复习磁场、螺线管知识

二、导学达标：

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.

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.

（并总结作用、结构、原理）

小结：

根据板书，总结本节内容，明确重、难点.

课后活动：

完成物理套餐中课堂未完成的内容.

教学后记：

重点是电磁继电器怎样控制电路的，一定要对课本后面几个典型的题目进行分析，使学生明白电路的控制，并学会分析电路的方法.

磁场对通电导线的作用力

一、教学目标：

①通过学生亲自实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题，观察实验，收集证据，分析和论证等，知道电动机转动原理.

②学会安装和制作简单的电动机.

二、重点、难点：

重点：

磁场对电流的作用力

难点：

磁场对电流的作用力.

三、教学准备：

小型直流电动一台，电动机模型一台，学生电源一台，大蹄形磁铁一块，用铝箔自制圆筒一根（代替课本图16-20中自由滚动的金属杆）支架（支起金属轨道），课本图16-21的挂图，有条件的学校可进行学生分组实验或利用多媒体课件.

四、教学设计：

教学内容

教师活动

学生活动

备注

一、电动机的构造

二、磁场对电流的作用

左手定则

演示：

给电动机通电，电动机转动.

师述：

电流通过电动机，电动机的轴就转动起来，电动机的原理是什么？

我们要想解决这个问题，就得学习，科学探究：

电动机为什么会转动.

一、电动机的构造

1、按教材设问提出问题：

电动机内部结构怎样？

它由哪几部分组成，它们各起什么作用？

电动机是怎样转起来的？

2、引导学生围绕探究活动提出有意义的问题，将有助于探究活动有目的的进行.

二、磁场对电流的作用

1、演示课本中：

“研究磁场对电流的作用”的实验，向学生渗透科学研究的方法.并提出问题：

当接通电源时，我们看到锡箔筒（金属杆）运动起来，这说明了什么？

2、引导学生分析总结磁场对电流产生作用的两个不可缺少的条件是什么？

3、组织学生讨论猜想是否能想出让锡箔筒（金属杆）反向运动的方法？

4、教师演示锡箔筒的反向运动扯并提问题：

以上实验说明了什么？

你能否通过观察比较，以及分析得出的结论填写下列内容：

磁场对通电导体具有_________的作用，其作用的方向与______、________有关.

三、是怎样转动的？

1、你是否有办法让锡箔筒（金属杆）在轨道上持续往复运动？

2、让学生分组讨论、交流，并通过学生回答予以肯定.

3、讲述：

不断改变电流方向或磁方向，比较两种办法，自然是改变电流方向比较容易.

左手定则

引导学生分析：

总结电流、磁场力的方向关系

讨论

①扬声器的原理.

②通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能，得到了______能.

课堂练习：

1、通过导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生时，消耗了能，得到了

能，在这种现象里，能转化为能.

2、要使直流电动机的线圈能连接转动，必须设法使电线圈刚转过平衡位置时就自动改变

方向，完成这一任务的装置叫做

.

3、利用磁场对通电导体产生力的作用来制造的电器是（）

A.电动机B.发电机

C.电铃D.电磁铁

学生小结：

课外作业：

调查一下，你家中有哪些用电器，用到了电动机？

观察思考

认同所研究的问题

1、将一台直流电动机模型接入电路，闭合开关观察电动机的转动.

2、拆开这台直流电动机模型，观察它由哪几部分组成，每个部件的作用是什么？

观察、思考、回答

分析、讨论、交流得结论

磁场与电流

交流猜想，归纳得结论、利用控制变量法，a、当保持磁场方向不变，看锡箔筒的运动方向怎样b、……电流……

……磁场……

观察、思考、填写

讨论、交流、回答

针对问题看书、自学、并讨论、交流

观察、分析、讨论、交流、回答

1.运动;电;机械能能

2.电流的方向换向器

3.A

分组讨论、交流

完成练习

反馈矫正

小结本节

课外调查

引入新课

启发和引导学生仔细观察实验探究，有些问题先让学生进行猜想，并整理学生的猜想

本节课的教学用演示直观为主的综合启发式进行比较好.目的是不仅让学生主动获取知识，而且让学生学习获取知识的方法.

配合教学，可放映教学录像带直流电动机

五、板书设计

第三节科学探究：

电动机为什么会转动

一、电动机的构造：

直流电动机主要由：

磁铁、线圈、换器和电刷等构成.

二、磁场对电流的作用

1、磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与磁场方向、电流方向有关.

2、磁场对电流产生作用的两个比不可缺少的条件是磁场和电流.

六、教学反思

七、教学参考

一、直流电动机中线圈能持续转动的原因

由于通电线圈在磁场中受力的方向，跟电流的方向和磁感线方向两个因素有关，因此，从理论上讲，改变线圈受力方向有两种方法，一是改变磁感线方向，也就是说及时交换磁极，显然这是不容易做到的，二是改变线圈中电流的方向，这在实际中，通过换向器比较容易实现.

一个原因是线圈每当经过平衡位置时，由于惯性会转过平衡位置；另一个原因是，当线圈刚转过平衡位置时，通过换向器及时改变了线圈中的电流方向.

二、电动机的分类

电动机分直流电动机和交流电动机两大类，用直流电源供电的叫做直流电动机，用交流电源供电的叫做交流电动机.

实际的直流电动机比模型电动机要复杂得多.为了使机器平稳运转，线圈不仅要匝数多，而且还应嵌在圆柱铁芯上，组成转子.换向器也由许多铜片组成.

与热机相比较电动机有许多优点，在功率相同的情况下，电动机的体积小，工作时不排出废气、烟尘和蒸汽，也不需要燃料和水的储备，由于电动机的构造简单，制造方便，效率高，所以应用十分广泛.

直流电动机通常用于电气机车、电车以及轧钢机、起重机等，而家用电器用的一般都是交流电动机.

磁场对通电导线的作用力

一、教学目标：

①通过学生亲自实验探究，体验科学研究的基本方法，即提出问题，观察实验，收集证据，分析和论证等，知道电动机转动原理.

②学会安装和制作简单的电动机.

二、重点、难点：

重点：

磁场对电流的作用力

难点：

磁场对电流的作用力.

三、教学准备：

小型直流电动一台，电动机模型一台，学生电源一台，大蹄形磁铁一块，用铝箔自制圆筒一根（代替课本图16-20中自由滚动的金属杆）支架（支起金属轨道），课本图16-21的挂图，有条件的学校可进行学生分组实验或利用多媒体课件.

四、教学设计：

教学内容

教师活动

学生活动

备注

一、电动机的构造

二、磁场对电流的作用

左手定则

演示：

给电动机通电，电动机转动.

师述：

电流通过电动机，电动机的轴就转动起来，电动机的原理是什么？

我们要想解决这个问题，就得学习，科学探究：

电动机为什么会转动.

一、电动机的构造

1、按教材设问提出问题：

电动机内部结构怎样？

它由哪几部分组成，它们各起什么作用？

电动机是怎样转起来的？

2、引导学生围绕探究活动提出有意义的问题，将有助于探究活动有目的的进行.

二、磁场对电流的作用

1、演示课本中：

“研究磁场对电流的作用”的实验，向学生渗透科学研究的方法.并提出问题：

当接通电源时，我们看到锡箔筒（金属杆）运动起来，这说明了什么？

2、引导学生分析总结磁场对电流产生作用的两个不可缺少的条件是什么？

3、组织学生讨论猜想是否能想出让锡箔筒（金属杆）反向运动的方法？

4、教师演示锡箔筒的反向运动扯并提问题：

以上实验说明了什么？

你能否通过观察比较，以及分析得出的结论填写下列内容：

磁场对通电导体具有_________的作用，其作用的方向与______、________有关.

三、是怎样转动的？

1、你是否有办法让锡箔筒（金属杆）在轨道上持续往复运动？

2、让学生分组讨论、交流，并通过学生回答予以肯定.

3、讲述：

不断改变电流方向或磁方向，比较两种办法，自然是改变电流方向比较容易.

左手定则

引导学生分析：

总结电流、磁场力的方向关系

讨论

①扬声器的原理.

②通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能，得到了______能.

课堂练习：

1、通过导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生时，消耗了能，得到了

能，在这种现象里，能转化为能.

2、要使直流电动机的线圈能连接转动，必须设法使电线圈刚转过平衡位置时就自动改变

方向，完成这一任务的装置叫做

.

3、利用磁场对通电导体产生力的作用来制造的电器是（）

A.电动机B.发电机

C.电铃D.电磁铁

学生小结：

课外作业：

调查一下，你家中有哪些用电器，用到了电动机？

观察思考

认同所研究的问题

1、将一台直流电动机模型接入电路，闭合开关观察电动机的转动.

2、拆开这台直流电动机模型，观察它由哪几部分组成，每个部件的作用是什么？

观察、思考、回答

分析、讨论、交流得结论

磁场与电流

交流猜想，归纳得结论、利用控制变量法，a、当保持磁场方向不变，看锡箔筒的运动方向怎样b、……电流……

……磁场……

观察、思考、填写

讨论、交流、回答

针对问题看书、自学、并讨论、交流

观察、分析、讨论、交流、回答

1.运动;电;机械能能

2.电流的方向换向器

3.A

分组讨论、交流

完成练习

反馈矫正

小结本节

课外调查

引入新课

启发和引导学生仔细观察实验探究，有些问题先让学生进行猜想，并整理学生的猜想

本节课的教学用演示直观为主的综合启发式进行比较好.目的是不仅让学生主动获取知识，而且让学生学习获取知识的方法.

配合教学，可放映教学录像带直流电动机

五、板书设计

第三节科学探究：

电动机为什么会转动

一、电动机的构造：

直流电动机主要由：

磁铁、线圈、换器和电刷等构成.

二、磁场对电流的作用

1、磁场对通电导体具有力的作用，其作用的方向与磁场方向、电流方向有关.

2、磁场对电流产生作用的两个比不可缺少的条件是磁场和电流.

六、教学反思

七、教学参考

一、直流电动机中线圈能持续转动的原因

由于通电线圈在磁场中受力的方向，跟电流的方向和磁感线方向两个因素有关，因此，从理论上讲，改变线圈受力方向有两种方法，一是改变磁感线方向，也就是说及时交换磁极，显然这是不容易做到的，二是改变线圈中电流的方向，这在实际中，通过换向器比较容易实现.

一个原因是线圈每当经过平衡位置时，由于惯性会转过平衡位置；另一个原因是，当线圈刚转过平衡位置时，通过换向器及时改变了线圈中的电流方向.

二、电动机的分类

电动机分直流电动机和交流电动机两大类，用直流电源供电的叫做直流电动机，用交流电源供电的叫做交流电动机.

实际的直流电动机比模型电动机要复杂得多.为了使机器平稳运转，线圈不仅要匝数多，而且还应嵌在圆柱铁芯上，组成转子.换向器也由许多铜片组成.

与热机相比较电动机有许多优点，在功率相同的情况下，电动机的体积小，工作时不排出废气、烟尘和蒸汽，也不需要燃料和水的储备，由于电动机的构造简单，制造方便，效率高，所以应用十分广泛.

直流电动机通常用于电气机车、电车以及轧钢机、起重机等，而家用电器用的一般都是交流电动机.

直流电动机

教学目的：

1、知道直流电动机的原理和主要构造.

2、知道换向器在直流电动机中的作用.

3、了解直流电动机的优点及其应用.

4、培养学生把物理理论应用于实际的能力.

教学重点、难点：

1.、磁场对电流的作用.

2.、磁场对电流作用的现象和规律，电动机的构造和原理.

教学过程：

1、复习

提问：

上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？

（学生回答：

通电导体在磁场中受力）.

提问：

这个力的方向与哪两个因素有关？

（学生回答之后，教师强调：

改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变）

提问：

出示如课本中的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？

（学生回答：

ab边受力向上，cd边受力向下）

提问：

在这两个力的作用下，线圈怎样运动？

（学生回答：

线圈会转动）

提问：

这个现象中能量是怎样转化的？

（学生回答：

电能转化为机械能）

2、引入新课

教师陈述：

电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能.下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机.给出直流电动机定义，并板书：

〈第六节直流电动机〉

3、进行新课

（1）使磁场中的通电线圈能连续转动的办法

很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动.怎样解决这个问题呢？

（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，还可简介各国对理论应用于实际的重视，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究.

提问：

在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？

为什么它不立即停止？

（学生答：

由于惯性线圈会稍转过平衡位置）

提问：

转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？

（利用模型分析：

转过平衡位置后，ab边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，正是这一对力使线圈转回来的）

提问：

要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下，cd边受力变为向上.怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？

引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：

应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向.进一步引导学生分析：

改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的.

板书：

〈1、使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向.〉

（2）换向器

提问：

怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？

让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导.

教师出示：

两个半圆铝环和电刷，指出：

靠这两样东西就可以解决问题.待学生思考片刻，教师出示已准备的与课本相似的模型，说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程.

引出换向器的概念并板书：

〈2、换向器的作用：

当线圈刚转过平衡位置时，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.〉

让学生仔细观察课本图14-47，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是甲图和丙图，回答教师填空式的提问：

甲图：

电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针.

丙图：

电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针.

（3）直流电动机的构造

出示：

直流电动机，介绍主要构造：

磁极、线圈、换向器、电刷.

板书：

〈3、直流电动机的构造〉

演示：

给直流电动机通电转动，提高学生兴趣（若时间不允许，可省些演示）.告诉学生：

下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识.