电磁铁教学设计范文

电磁铁教学设计范文（共10篇）

1.电磁铁教学设计范文 篇一

中班科学：磁铁

活动目标：

（1）初步知道磁铁有磁性，能吸住铁的东西。

（2）能围绕磁铁的问题积极地探索，培养对科学探索活动的浓厚兴趣。准备：

每人一盘物体：磁铁.铁制品.塑料制品.木制品.玻璃制品.布制品、毛线等 重点：知道磁铁的特性，能吸住铁制品。难点：激发幼儿对磁铁问题的探索。活动过程：

1、了解磁铁可以吸住铁制的东西。教师：今天，我给小朋友们带来了一种好玩

的东西，小朋友们有没有人认识它？老师来告诉你们，它的名字叫磁铁，为什么叫磁铁呢？在很早很早以前，我们的科学家发现了一种矿石，因为它本身有磁性，所以叫它磁铁。磁铁的本领可大了，那到底它有什么样的本领呢？现在就要小朋友自己去找，我给每个小朋友准备了一些东西，你们自己用磁铁来试试会有什么样的事情发生。

操作：幼儿自由玩盘中的东西，用磁铁吸住东西。然后教师单个提问：你的磁铁是什么样子的？（让幼儿知道磁铁有各种各样的形状，颜色）你看见发生了什么？磁铁能吸住什么东西？不能吸住什么东西？那小朋友们说一说，磁铁能吸上来的额东西都是什么做的？为什么呢？教师小结：磁铁能吸住铁制的东西，吸不起来的就不是铁做的。从而让幼儿明白，磁铁有吸铁的特性。

2、教师：那磁铁能不能吸住别的东西呢？幼儿探索：用磁铁吸非铁制的东西。个别 提问：磁铁能吸住不是铁制的东西吗？（不能）鼓励幼儿积极探索，并把自己的发现和方法告诉大家。

4、引导幼儿继续探索磁铁的磁性：磁铁能吸住水中的东西吗？磁铁能吸住埋在沙中的东西吗？教师和幼儿一起探索，我们一起来看一看磁铁能不能吸住水里的东西，（出示一个透明的水缸，用磁铁吸沉在水底的铁钉，让幼儿得出结论：能吸住水里的东西。）那如果把东西埋在沙土里能不能吸住呢？（把铁钉埋在沙土里，永磁铁吸住，让幼儿得出结论：能吸住沙土里的东西。）

5、结合生活经验讨论并回答：磁铁对我们的生活有那些帮助？（如：奶奶的针掉了，可以用磁铁找到；可以用磁铁把老师的挂图吸住；可以用磁铁在墙上固定照片；冰箱的门；木门的门档；妈妈的项链；小朋友的玩具等）

6、自由操作：在班级周围寻找能被磁铁吸住的物体和玩具。加深幼儿对磁铁有磁性的认识。

7、教师：今天我们认识了磁铁，知道磁铁能吸住铁制品的本领，给我们的生活带来很大的帮助，现在小朋友们和老师一起到院子里去找找还有哪些东西能被磁铁吸起来。带幼儿走出教室，活动结束。

2.电磁铁教学设计范文 篇二

在矿用电机车电控空气制动系统中, 比例电空阀通过控制电流大小来控制输出的空气压力, 从而实现系统的制动、保压和缓解, 它是整个电机车制动控制单元的关键部件[1]。在比例电空阀的设计中, 需要有一个能把输入电信号成比例地转为机械信号的转换装置, 这个装置通常简称为电—机转换元件。最常见的电—机转换元件有直流伺服电机、力矩马达、悬挂式力马达和比例电磁铁。比例电磁铁一般有平底止座式、盆底止座式、锥底止座式三种, 在实际应用中广泛使用的是具有盆底结构的比例电磁铁[2]。

二、比例电磁铁的结构设计

当线圈9 得电时, 比例电磁铁的衔铁4 由起始位置 (图中位置) 向左推出, 由推杆11 带动比例电空阀中的活塞杆运动, 活塞杆克服平衡阀弹簧抗力打开总风缸, 总风通过活塞杆外腔进入控制风缸实现电机车的制动;当线圈持续通电时, 电空阀膜板上腔压力与比例电磁铁的推力相等, 比例电空阀处于平衡状态, 控制风缸和总风断开, 制动系统处于保压状态;如果比例电磁铁线圈无电流, 弹簧使衔铁回到起始位置, 控制风缸压力空气全部排入大气, 系统制动力缓解[3]。比例电磁铁结构如图1 所示。

三、参数计算

为了使具有盆底结构的比例电磁铁更好的适应电机车制动系统的要求, 现对30kg推力的比例电磁铁关键参数进行设计计算, 如图2 所示。

1、盆底结构计算

(1) 最大电磁吸力Fm

磁感应强度B最大为1T, 根据电工纯铁B—K?图, 取磁通系数Kφ取为11。

设计的最大行程 δ0为0.5cm, 代入参数, 得到Fm为302 N。

(2) 衔铁截面积S0和d1、d2的计算

由

其中, 取气隙磁感应强度B0为1T, 取空气磁导率 μ0为4π×10-7H/m , 求得衔铁截面积:

推力为302N时, 推杆直径d0 经计算为12mm, 代入 (3-4) 式得d1为3.33cm。半径间隙取0.02mm。

分配比:

经验值取k在0.6~0.7 之间5。由 (3-5) 式得:

根据经验值, 取分配比k为0.65, 代入 (3-6) 式得d2为4.1665cm。半径间隙取0.02mm 。

(3) 盆底的半锥角:

代入 (3-7) 式得α为39.9°, 取40°。

(4) 盆底深度:

2、线圈计算

(1) 线圈安匝计算:

铁磁材料影响系数λ1一般取值范围为0.65~0.85, 因B0较大, 取小值0.65。气隙系数λ2一般取值范围为0.25~0.45, 取中值0.4。代入 (3-9) 式得:

取整为3500安匝。

(2) 线圈长度计算

温升公式:

ls, bs分别为线圈长度及厚度。设C=ls/bs, 将ls=C bs代入 (3-11) 式得到线圈长度方程:

工作温度为90度时的电阻率ρx取为2.2×10-8Ω/m, C一般取为5, 线圈填充系数ft取为0.6, 温升[θ]取为90度, 65度时散热系数μs的取值为12×10–4W/m2C, 代入 (3-12) 式求得线圈的长度为101mm。

(3) 初定线圈的内、外直径

线圈内径DN=d2≈4.2 cm

线圈外径Dw=d2+2bs+0.05≈8.25 cm

(4) 计算导线直径和线圈能容纳的匝数

根据电压方程公式:

gx为导线截面面积 (mm2) , Rx为线圈总电阻 (Ω) , Dx为线圈平均直径 (mm) , 推出导线直径方程:

电压U取110V, 将各参数代入电压方程得导线直径约为0.417mm。

参考线规表, 选漆包线内径为0.41 mm, 外径为0.45mm, 计算外径取0.5mm。

容量计算:

初步选电流I=1安, 线圈共3500匝。选线圈长度为100mm, 厚度为24mm, 那么:

纵向可排1 00÷0.5=200列, 横向可排20÷0.5=40层, 总共可容纳8000匝。

(5) 估算线圈电阻

线圈总长:

查表得导线每米长电阻为0.132Ω, 算出总电阻为89.9Ω, 取90Ω。因电压为110V, 额定电流为1安, 所以还应串联20Ω的电阻。

四、结束语

针对矿用电机车制动系统比例电磁铁存在的线性差、灵敏度不高等突出性问题, 本文在分析了各种结构比例电磁铁优缺点的基础上, 设计出的盆地结构比例电磁铁具有性能可靠、抗干扰性好、在允许温升下能稳定工作等优点, 并且具有水平吸力特性, 能把电信号按比例地、连续地转换成机械信号输出。相信该电磁铁在实际中的使用必能提高矿用电机车电控空气制动系统比例电空阀的制动性能。

摘要：比例电空阀是矿用电机车电控空气制动系统中的一个重要控制元件, 电机车的制动性能很大程度上取决于比例电空阀的特性。作为比例电空阀关键部件的比例电磁铁设计合理时, 其输出的电磁力与线圈中的电流大小成正比关系, 对提高比例电空阀的性能有很大帮助。文中对一种具有盆底结构的比例电磁铁进行了结构设计, 并对30Kg推力的比例电磁铁关键参数进行了计算。

关键词：电空制动,比例电磁铁,比例电空阀

参考文献

[1]章宏甲, 黄谊, 王积伟.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社, 2012.5.

[2]姚寿文.长大货物列车电控空气制动系统及防滑器的智能控制研究[R].北京:铁道部科学研究院, 2010.6.

[3]王爱乐, 卜庆华.比例电磁阀用直线电机几个关键参数的设计[J].微电机, 2012 (2) :24~27.

[4]龙海涛, 夏寅荪, 谢胜强.高速列车制动系统电空转换装置[J].上海铁道大学学报, 2008, 19 (10) :73-77.

3.《电磁铁》教学反思 篇三

《电磁相互作用及应用》的知识在日常生活、工业生产和科技等方面的应用非常广泛，同时也是学习高中有关物理知识的基础。本章的物理概念、规律几乎都是通过实验概括得出的，这充分体现了物理学是以实验为基础的科学，应注重学生以实验为手段，探索自然奥秘的方法。教师应侧重培养学生进行有目的的观察，通过明确观察对象和引起变化的条件，从而得出概念和规律，获得科学思维的训练；培养学生以实验事实为依据，进行归纳、概括和想象的能力。通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究的方法，进一步发展科学探究能力。

《电磁铁》一课从知识层面来讲，要让学生了解电磁铁的构造及原理，电磁铁的磁性强弱可由电流大小、匝数多少来控制，电磁铁在现代生产与生活中的广泛应用；从技能方面来讲，要让学生找出控制电磁铁磁性强弱的方法，会自制电磁铁和电铃。从情感、态度方面来讲，要培养学生尊重科学、喜爱物理的情感，培养学生的动手实践能力，增强学生将所学知识应用到实际生活中的意识。

教学中的亮点

我通过“淘气的小孩挑铁屑”创设情境，引导学生用什么挑，怎样挑更好。这样，学生的积极性立刻被调动起来了。我再通过废品站利用电磁铁搬运重物的视频，让学生初步了解电磁铁与磁铁相比的优点，为后来讲解电磁铁的优点提供铺垫。从课堂效果看，课堂气氛非常好，收到了预期的效果。

电磁铁的磁性为什么比螺线管强?我通过实物投影做对比实验，让学生观察通电螺线管对小磁针的吸引，再观察插入铁芯的通电螺线管对小磁针的吸引，学生发现小磁针的偏转速度明显加快，便立刻领悟了实验的原理，再通过阅读教材，就完全掌握了这部分知识。

探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的方案设计是本节课的难点，我处理的办法是先播放“自制电磁铁”的视频，让学生初步掌握实验的基本技能，并给学生适当的提示，学生通过小组的合作交流基本上可以完成实验，为下一步的实验扫清了障碍。在我提出“电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”的问题，且同学们完成实验猜想后，本节课进入了最关键的环节一怎样完成这个实验的设计。学生们先展开小组讨论，拿出自己的想法，进行展示交流，再通过我的引导把想法变成可行的方案，最后落实到具体的学生实验中。

本节课，我认为最大的亮點就是成功运用多种方案完成实验，为了让这些方案在课堂得以实现，物理组的老师群策群力：吸引大头针的方案——为了能让被吸引的物体有明显的效果，我们把一个订书钉剪成四段，不用太大的电流和绕太多的线圈匝数就能收到非常好的效果；吸引小磁针的方案——我们采用了实验室最小的小磁针；用弹簧体现磁性强弱的方案——我们则选择了实验室中量程最小的弹簧测力计和钩码的组合。实验器材的安排都是在物理组老师亲自操作且经历了多次失败的基础上摸索出来的。上课只是完成了最后的展示，难的是艰辛的思考、摸索、失败、反思、再改变、稳定成型的过程。

教学中的不足

由于实验“自制电磁铁”用了较长的时间，第二次实验“探究电磁铁磁性的强弱”又用了较长的时间。导致后来的评估环节和讲解电磁铁应用的环节没有达到预期的设计效果。问题的根源在于学生动手能力的培养是一个比较漫长的过程。实际上。我在准备实验时把整套器材都安装好了，但有的小组把器材拆开了又重新组装，这就浪费了有限的时间，且由于重新组装出现的接触不良等原因，自然会导致有的小组在实验时出现电路不通的问题，而本节课我们不是为了找电路的故障，在这个方面浪费了时间一定会影响教师预期想法的实现。实验课上教师无论怎样准备，也会有不确定因素出现。为了弥补这个不足。我在下课时把学生实验中用到的铁钉、漆包线、夹子、铁屑等器材送给了学生，通过学生课后的实验，既能进一步研究本节课的实验，还能充实他们家庭实验室的实验器材，也实现了教师在课堂上的一个目标——“带着问题来，带着问题走”。

4.电磁铁教学设计范文 篇四

电磁兼容(EMC)技术是以电磁场理论为依据，以近代统计学和计算机为手段，以试验为基础，涉及到众多技术领域的一门综合性系统工程。面对今日的技术进步和现代市场经济的现实，EMC技术已形成一种产业。

EMC技术是在认识电磁干扰、研究电磁干扰和控制电磁干扰的过程中发展起来的。第一篇题为“论无线电干扰”的文章发表于1881年，距今已有100多年。1887年德国的电气工程师协会成立了干扰问题研究委员会。1904年国际电工委员会(1EC)成立。1934年国际无线电干扰特别委员会(CISPR)成立。IEC和CISPRl934年是典型的有代表性的国际组织，其目的是促进电气、电子及有关技术领域的所有标准化问题及其它有关问题上的技术合作。从那时起，就开始了对电磁干扰问题进行世界性有组织的研究。但是，EMC作为电子学中独立的一个分支，还是第二次世界大战以后的事情。

BMC试验技术是EMC技术领域研究的重点课题。早期的EMC测试处于电磁干扰诊断阶段。当时的电子系统工程，一般是先进行设计、加工、总装调试，有些问题往往在系统联试中才能发现。检测手段通常使用通用电子仪器设备，如早期生产的示波器和频谱分析仪等。称这个阶段的EMC技术处在发现问题、解决问题的初级阶段。

科学实践使人们认识到：要使一些电子、电气设备共存于一个有限空间，并能正常运行，实现各自的功能，必须事先对这些设备进行某种约定，即确定EMC指标和相应的检测办法。于是，人们在实践中花费大量精力研究、制定了各种EMC标准。这些标准规定了电磁于扰的极限值，也规定了测量方法。这时辽MC技术已进入标难规范法阶段。此阶段配套的电子设备得到了进一步发展。下面通过一些事例来说明。

第二次世界大战后，美国各军、兵种为各自的需要，对属于该领域的设备制定各自的EMC要求。需要研制的设备是多种多样的，与之相关的EMC标准规定的极限值判别比较大，要求的测试方法不尽相同，配备的测试设备也不一样。有时发现按某一EMC标准要求设计的设备，不一定能满足另一标准的要求。因此，常常出现欠设计或过设计。这就给制定标准的人提出了一个非常现实的问题，即制定一些新标淮来统一名目繁多的标准，供三军使用。

1965年，美国国防部组织三军的工程技术人员和标准化研究人员制定了一个研究电磁干扰专用术语、测试范围、测试方法及设备要求的计划。这就是美国军标MII„一S川卜460系列产生的时代背景。美国军标从第一次发布至今已经历了30多年的历程，先后公布了五个版本。每个版本对测试方法和测试设备的要求都有一定的改进。与此同时，测试仪器设备的研制也取得了重大突破，测试软件也随计算机操作系统的发展逐步升级。目前军品EMC测试已成为非常规范化的标准测试。

同一时期，CISPR和IEC等组织也先后制定了一系列KMC标准，对试验场地、测试设备、测试方法等作了具体规定，并针对各种电子、电气产品制定了相应比较详细的标准要求。这些要求既是产品设计师进行设计的指南，也是EMC测试人员进行EMC测试，并用来判断产品是否合格的依据，有些标难直接用于指导测量。例如CISPRU关于“工业、科学、医疗射频设备的无线电干扰极限值和干扰特性测试方法”，CISPR22关于“信息技术设备的无线电骚扰的测量方法和极限值”等。又如IEC61000一4系列关于测试与测量技术等，也有对应的国家标准。在多年试验经验的基础上，这些标准经多次修订已经比较成熟。为了使各个国家、各个实验室的测试结果有可比性，还专门制定了关于EMC测试仪器设备的标准，对测试仪器设备的技术指标作了较为详细的统一定义和规定。

近些年来，一些技术发达国家已逐步向EMC技术发展的新阶段——系统设计法阶段——发展。系统设计法是指电子设备或系统在进行电设计以前，运用电磁场理论分析和计算方法以及相关数据来预测系统内的电磁环境，在电性能和EMC同步设计中对辽MC标准进行剪裁，根据预估的电磁环境下达设备、分系统EMC设计指标，使设备或系统实现最佳设计。美国波音飞机公司声称按EMC预测结果设计的系统有90％以上可以直接达到电磁兼容。美国国家标准局(NBS)承担zMC测试设备的计量及场强量值校准，对测试设备进行认证，并开展对噪声射频干扰的仲裁工作。美国国防部马里兰州的“EMC分析中心”负责向各军种提供所需的电磁环境数据和快速分析。应该说EMC试验技术已实现了将测试数据用于指导新的设计的飞跃。

国际上具有权威的世界贸易组织wTO在WTO／TBT协议中规定了签字国必须依照国际标准或其中有关部分制定自己的技术法规和标P6，但涉及国家安全需要，对欺骗性作法的防范，对人类健康、安全和动植物生命、健康以及环境保护除外。各国可以规定这五个方面的技术法规。

欧洲已经采用CE标记，CE标记是指欧共体对于符合它在官方公报上颁布的一项有关EMC指令要求的标记。从1996„年1月1日起，所有投放到欧共体市场的电子、电气产品，必须具有CE标记，否则不准进人欧共体市场流通。美国联邦通信委员会(PCC)颁布了一些有关部门的EMC法规。对通信发射机、接收机、电视机、计算机及各种医疗设备等的电磁兼容性均有相应法律要求。日本认定的EMC有关技术法规基本上参考CISPR标准。

我国电子产品的研制生产是受《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国质量法》、《中华人民共和国进出口商品检验法》、《中华人民共和国无线电管理法规》等法规严格制约的。·

WTO／TBT协议还规定了“认证规定”，即所有贸易产品均应经过获得认证资格的规范实验室测试。我国的EMC实验室认定工作正在开展，CNACL4(实验室认可族则》关于EMC检测领域认可的补充规定，对EMC实验室设备、试验设备、测试人员技术水平等作出具体规定，并进行了详细说明。我国的EMC测试技术队伍在不断成长壮大。在EMC测试领域与国际接轨的可能性正在并即将变成现实。

随着测试技术的发展以及测试对象的细分，夏MC测试也越来越有与产品功能测试融为一体的趋势。在产品的EMC测试过程中必须随时监测被测设备的工作情况。作为未来发展中逐步完善的EMC测试系统应该包括EUT监督设备和具备对EUT进行功能性测试的设备。以移动电话的辐射敏感度测试为例，为确定EUT对施加电磁骚扰的抗扰度，必须同时监测EUT的工作情况。E了S300—342—1(GSM系统)和ETS300—329(圆旺T系统)标准规定在电磁敏感度测试中必须为EUT建立呼叫，这个呼叫可以通过有线或者无线方式与基站模拟器建立。利用相应的测试软件，可以在电磁敏感度测试中随时监测移动电话和基站的链路参数(如RxQUAL，取R等)。为了监测射频特性，要能够建立上行和下行链路。这样，测试人员可以通过基站模拟器随时通过信号参数监2ll手机的工作情况。基站模拟器和手机建立一个呼叫，移动电话接收到基站模拟器通过发射天线发出的呼叫信号，并把它转换为话音信号，通过特定的检测设备监测话音质量。„

实际上，在移动电话这种特定的产品EMC测试中，由于产品较为相似，功能相对固定，完整的监测系统完全可以满足EUT自身的功能性测试的要求，也就是说，完全可以把功能性测试和EMC测试结合起来进行。

5.电磁铁教学设计 篇五

***

组别：青年组

电磁铁

——初三物理《电磁铁》教学设计

一、教学目标

二、教学重点与难点

三、教学准备工作

四、教学过程，板书、示范教学

五、作业练习

六、教学小结及反思

电磁铁教学设计

【教学目标】

知识目标：

1．知道什么是电磁铁；

2．理解电磁铁的特性和工作原理。过程与方法： 1．通过探究电磁铁磁性与什么因素有关的实验，进一步发展学生的空间想象力； 2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力。情感与态度目标：

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。【教材分析】

教学重点：电磁铁的概念及影响电磁铁磁性强弱的因素 教学难点：影响电磁铁磁性强弱的因素 教学方法：实验法、讨论法、启发式。

教具与媒体：投影仪、微机；螺线管，铁棒，几个小磁针，一个线圈匝数可以改变的电磁铁，电源，开关，滑动变阻器，电流表和一小堆大头针。【教学过程】

一、创设情境，引入新课：

师：提出问题1： 如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？ 生：思考猜想：增大电流、螺线管绕密些、中间插一个铁芯等方法。

师：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察铁屑的多少，再将铁棒插入螺线管，通电后观察铁屑的多少。生：学生观察实验现象。

师：现象：插入铁芯的通电螺线管的磁性明显增强，引入新课。（板书课题）

二、进入新课，科学探究

（一）电磁铁

1．概念；我们把插有铁芯的螺线管叫做电磁铁。

师：提出问题2：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？

生：学生讨论，探究其原因：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。

师： 提出问题3：电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？它的磁性强弱与哪些因素有关呢？ 生：思考讨论。

（二）怎样使电磁铁的磁性强

生：猜想：1．电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关，因为电流越大，电流产生的磁性可能就越强； 2．电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关，因为一匝线圈要产生一定的磁场，匝数多，则产生的磁性也会增强。3．电磁铁的磁性强弱可能与所插入的铁芯粗细有关，因为越粗，铁的质量越大，磁化的量越大。

4．电磁铁的磁性强弱可能与所插入的材料有关，可能插入另一种材料的物质，其磁性会有所不同。

师：总结：教师经过讨论汇总后，总结为电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关，下面对这两个问题进行实验设计。师生讨论：教师引导，学生思考。师：想研究电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，该如何控制匝数呢？同理要研究磁场与匝数的关系，该如何控制电流呢？

生：思考回答：在研究匝数时控制电流不变，在研究电流时，控制匝数的不变。师：如何改变线圈的匝数？如何改变电流的大小？

生：思考回答：取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同；通过滑动变阻器改变电流的大小。

师：如何判断电磁铁磁性的强弱？

师生讨论：教师引导，学生回答：通过采用不同匝数的电磁铁以改变其匝数，通过在电路中串联滑动变阻器以改变电流的大小，通过让电磁铁吸起大头针的个数来判断其磁性的强弱。(三）进行实验

学生操作： 1．组成电路：将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。

2．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。3．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。

4．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。

师生讨论： 分析与论证：(1)电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场。(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。师：在得出结论时，一定有条件的限制，培养学生严谨的科学态度 师：提出问题4：电磁铁有什么优点？

生：(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。(四）电磁铁的应用 1．电磁起重机

播放视频：电磁铁的应用。师：问题：看了电磁铁的应用，大家猜想一下，电磁起重机内部的构造是怎样的？它的工作过程是怎样的？ 生：思考讨论：构造：电磁铁、起吊臂、开关、电源等。

工作过程：把电磁铁安装到吊车上，通电后它就具有了磁性，能吸引大量的铁制品，然后将其移动到另外一个地方，断电，电磁铁失去磁性，铁制品就卸了下来。

(五)思考与练习

师：如果想探究电磁铁的磁性与铁芯的粗细是否有关，该怎样设计实验？

【小结】这节课我们学习了电磁铁的有关知识，了解到影响电磁铁磁性大小的因素，知道插有铁芯的螺线管就是电磁铁，它的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，则电磁铁的磁场就越强。所以电磁铁比永久性磁铁有无可比拟的优势，一是它的磁性有无可以由通电的有无来控制，它的磁性强弱可以由电流的大小来控制，这大大地方便了人们对不同磁性的需求。【作业】动手动脑学物理 ①②③④ 【板书设计】

第1节：电磁铁

一、电磁铁：插入铁心的通电螺线管。

二、探究：怎样使电磁铁的磁性强 1．猜想；

2．设计实验；

3．结论：电磁铁通电时产生磁场，断电时没有磁场；通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。

三、电磁铁的优点

(1)电磁铁磁性的有无可以通过电流的有无来控制。(2)电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小来控制。

三、电磁铁的应用： 电磁起重机、电磁阀等。【课后反思】

这是该章重要的一个探究实验，在中考中具有重要的位置，有以前几个实验作基础，所以在此更应该在猜想、设计实验上进一步发动学生，让他们谈想法、谈设计，如果学生的猜想、设计过多，教师要在这众多杂乱的猜想中想办法化归到统一的步调上，这就叫既放得开，又收得拢。

6.电磁铁教学设计 篇六

王窑中心小学 王艳

教学内容：教科版小学科学六年级上册第三单元第二课电磁铁。

教学目标

科学概念：

1、电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。

2、改变通过电磁铁中的电流方向（电池的正负极连接和线圈绕线方向）会改变电磁铁的南北极。

过程与方法：

1、制作铁钉电磁铁。

2、做研究电磁铁的南北极的实验。

情感、态度、价值观：

养成认真细致、合作进行研究的品质。

教学重点：制作铁钉电磁铁

教学难点：做研究电磁铁的南北极的实验

教学准备

师生每人准备：有绝缘皮的导线1.5M、大头针若干、1号电池1节、大铁钉1枚、盒式指南针1个。

教学设计

一、导入

通过上节课的学习，我们知道了“电能够产生磁”。那么如果我们把导线绕在一枚大铁钉上，铁钉又会出现什么变化呢？今天我们就来研究这个问题。

设计意图：直奔主题。使学生关注的焦点马上集中到铁钉的变化上来，激发学生的探究欲望，为后面进一步学习电磁铁的性质打下了伏笔。

二、制作铁钉电磁铁

1、教师领做铁钉电磁铁

（1）用有绝缘皮的导线在大铁钉上朝着同一个方向缠绕80圈左右即可。（两边各留出15——20厘米，以便和电池连接。）

（2）要将绕在铁钉上的线圈2头固定好，以免松开。

2、学生活动，教师巡视指导。

3、测试铁钉电磁铁

去掉导线两端的绝缘皮，接到电池上试一试铁钉能吸起打头针吗？（可以）断电后还可以吗？（不可以）象这样由线圈和铁芯组成的装置，叫做电磁铁。

板书：电磁铁

4、研究电磁铁的性质

同学们可以反复实验几次，观察电磁铁通电和不通电时有什么不同？（提示学生：因为我们实验用的导线较短，这个电磁铁是很耗电的，不要把它长时间接在电池上，如果长时间接在电池上，电池很快就会耗干。）

根据实验结果和学生回答情况板书：

电磁铁的性质：接通电流产生磁 断开电流磁消失

（学生做的铁钉电磁铁反复实验后，可能产生剩磁。教师要向学生解释这是剩磁，只要轻轻敲一下铁钉，剩磁就没有了。）

设计意图：培养学生动手的能力。使学生从小养成做事认真仔细的好习惯。学生自己动手参与实验，激发学生的学习兴趣。

三、铁钉电磁铁的南北极

1、铁钉电磁铁有南北极吗？

我们知道磁铁有南北极，那么电磁铁有南北极吗？

让我们用实验来证明。（用盒式指南针测试）

将电磁铁的两端轮流从侧面漫漫接近指南针。观察排斥哪极，吸引哪极。根据异性相吸的道理，确定钉尖和钉帽各是什么极，从而判断出铁钉电磁铁有南北极。

板书：铁钉电磁铁有南北极

2、电磁铁的南北极与哪些因素有关

通过刚才的实验我们发现，在同学们做的电磁铁中，同样是钉帽，有的是南极，有的是北极。电磁铁的南北极与哪些因素有关呢？请同学们讨论一下。

根据学生讨论结果实验证明：

①改变电池正负极接法试一试。

②改变线圈绕向试一试。

根据实验结果板书：电磁铁的与电流方向有关

设计意图：培养学生的综合实验能力。使学生能从多方面多角度考虑问题。学生亲手实验，加深学生对所学知识的理解和掌握。

四、小结：

今天我们主要学习了怎样制作电磁铁。知道了电磁铁接通电流产生磁，断开电流磁消失。知道了电磁铁也有南北极，了解了电磁铁南北极的变化规律。

五、布置作业

今天我们学会了任何制作电磁铁。想一想，电磁铁的磁力大小一样吗？怎样就大？怎样就小？我们将在下一节课中进行学习。请同学们回去后预习第三课：电磁铁的磁力。

六、板书设计：

电磁铁

电磁铁的性质：接通电流产生磁 断开电流磁消失 铁钉电磁铁有南北极

7.电磁铁教学设计范文 篇七

单片机系统面临着电磁干扰日益严重的威胁。电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。形成电磁干扰必须具备三个要素,即:电磁干扰源、耦合途径和敏感设备。

1.1 电磁干扰源

一般是指产生干扰的元件、设备或信号。如:继电器、电机、高频时钟、雷电等在一定的条件下均可能成为干扰源。单片机系统电磁干扰的主要来源分为内部干扰源和外部干扰源。

(1)内部干扰源:主要来自印制电路板的布局及布线。高速数字信号在系统内的各电路之间以及各元器件之间形成相互干扰,致使系统不能正常工作。因此如何抑制、削弱公共阻抗干扰、感应引起的串扰、信号反射干扰以及辐射干扰成为我们需要克服的一个重点。

(2)外部干扰源:由于单片机往往处于较为恶劣、复杂的外部电磁环境,系统中最重要且危害最严重的外部干扰来源于电源。一方面外界市电电网的干扰可能经电源线路传入系统,另一方面它也可能将各种干扰耦合到供电线路中,严重影响周围设备。

1.2耦合途径

耦合途径指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。单片机系统中典型的耦合途径通常认为有两种方式:传导耦合方式和辐射耦合方式。

(1)传导耦合:传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于30MHz)。如:传导骚扰可以通过电源线、信号线、互连线、接地导体等进行耦合。

(2)辐射耦合:辐射耦合即通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较高的部分(高于30MHz)。

1.3敏感设备

敏感设备是指当受到电磁干扰源所发射的电磁量的作用时,容易被干扰的对象。许多器件、设备、分系统或系统可以既是电磁干扰源又是敏感设备。如:A/D、D/A变换器、单片机、数字IC,弱信号放大器等。

2单片机系统的电磁兼容设计

电磁兼容是指在同一电磁环境中,设备能够不因为其它设备的干扰影响正常工作,同时也不对其它设备产生影响工作的干扰。如果一个单片机系统符合下面3个条件:对其它系统不产生干扰;对其它系统的发射不敏感;对系统本身不产生干扰。则该系统是电磁兼容的。

为解决单片机系统的电磁兼容性问题应针对电磁干扰的三要素,从影响通道和干扰电路两个方面来综合处理,具体来说就是从单片机系统元器件布局、布线、滤波和屏蔽等方面的设计来减小单片机系统的电磁干扰。

2.1单片机系统元器件布局

为了提高单片机的可靠性和稳定性,元器件的布局设计十分重要。设计的时候应精心计算PCB板的大小,过大,印刷线条长,会引起阻抗增加,抗噪声能力降低;过小则散热不好,而且由于空间有限,线条间距离就受到限制,降低了抗干扰能力。

首先放置单片机,扩展的RAM、ROM等器件,然后放置其他集成电路器件,最后考虑输入、输出的I/O口放置。器件布局时需要注意如下几个问题:

(1)电源是单片机系统的主要干扰源,因此在设计的时候要充分地考虑电磁兼容设计,使用旁路电容和去耦电容来尽量减小电源对单片机系统的影响;

(2)时钟信号对整个单片机系统是至关重要的,然而单片机系统的时钟输入信号很容易受到干扰,因此要始终保证时钟发生器尽量接近单片机芯片,走线应尽可能的短,同时时钟晶体振荡器的外壳最好接地;

(3)为了减小IC芯片上的电源电压瞬时过冲,IC芯片一般要使用去耦电容。该措施不但可以有效消除电源上毛刺对系统的影响,而且还可以减少PCB板上电压环路产生的反射。去耦电容一般为0.01μF～0.1μF,应尽量靠近IC芯片。

2.2布线

合理的PCB布线也是设计一个稳定、可靠的单片机系统的一个关键步骤。布线遵循一些原则可以有效地提高系统的电磁兼容能力。

(1)一般原则

(1)系统中布线一般遵循3-W原则,即两条相邻走线的中心距离大于或等于3倍的线宽。当相邻走线的距离是线宽的3倍时,其产生串扰的概率就降低为25%,这样就可以满足电磁兼容的要求;

(2)避免相互平行走线。输入输出间的走线尽量避免相邻或平行,相邻或平行走线会增加磁场耦合。高速信号线间可以用地线隔开,以减少线间串扰。信号线走差分线,差分线的长度相同,彼此靠近。差分线靠得近,它们回路面积小,对电磁干扰的控制很有利;

(3)印刷导线宽度不要突变,导线不要突然拐角,拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则,长时间受热时,易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状,这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

(2)地线布线

地线不仅是电路工作的电位参考点,还可以作为信号的低阻抗回路。地线上较常见的干扰就是地环路电流导致的地环路干扰。解决好这一类干扰问题,就等于解决了大部分的电磁兼容问题。

(1)在单片机系统中,模拟地与数字地应分开设计,最后在某一点处将模拟地与数字地连接,保证所有地线是相通的,注意公共地线尽可能加粗;

(2)系统中的局部电路根据工作频率选取适合的接地方式可以提高系统的电磁兼容能力。如图1分别为3种接地方式:单点接地、多点接地、混合接地。

在低频电路中,信号的工作频率小于l MHz,接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用单点接地的方式。当信号工作频率大于10 MHz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。当工作频率在1～l0MHz时,如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1/20,否则应采用多点接地法。

(3)电源线布线

电源是单片机系统中的最重要的部分,一般而言,除直接由电磁辐射引起的干扰外,由电源线引起的电磁干扰最为常见,因此电源线的布局非常重要,一般应注意以下几点:

(1)由于单片机系统中有多种数字和模拟器件,其使用的电源也就有多种,所以应该对电源层进行分割,使相同电源特性的器件分割在同意区域,可以就近连接到电源层;

(2)电源线尽可能靠近地线以减小供电环路面积,差模辐射小,有助于减小电路交扰。不同电源的供电环路不要相互重叠;

(3)在电源线上串接共模扼流圈,抑制共模电流;

(4)芯片的电源引脚和地线引脚之间应进行去耦。去耦电容采用0.01μF的片式电容,应贴近芯片安装,使去耦电容的回路面积尽可能减小。

2.3滤波和屏蔽

滤波和屏蔽是单片机系统抑制电磁干扰的常用措施。

(1)滤波

当干扰信号通过输入输出通道和电源进入系统,一般采取隔离和滤波措施将干扰信号抑制在系统外。滤波分为电源滤波和信号滤波。电源滤波主要是滤除电源线上的电磁噪声,利用电感在高频的高阻抗、电容在高频的低阻抗组成滤波器将电磁噪声抑制在工作区之外。在系统的设计中各个芯片电源引脚和地引脚之间放一个0.1μF的电容。信号滤波用电阻、电容、电感构成的滤波电路,将信号线上的干扰信号释放到地线。

(2)屏蔽

干扰源产生的干扰信号通过空间感应传播、输入输出通道及电源进入系统。切断干扰信号的空间感应传播途径主要是采取屏蔽措施。屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。其中屏蔽材料要根据实际具体选择。

(1)当干扰电磁场的频率较高时,利用低电阻率的金属材料中产生的涡流,形成对外来电磁波的抵消作用,从而达到屏蔽的效果。

(2)当干扰电磁波的频率较低时,要采用高导磁率的材料,从而使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到屏蔽的空间去。

(3)在某些场合下,如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时,往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

上述一些抗干扰措施在现场工程调试中被证明是实用的、行之有效的。在单片机控制系统设计、安装过程中能够起到少走弯路和节省时间的作用,避免设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。

3结束语

电磁兼容性是单片机走出实验室,稳定工作的重要前提条件。本文通过对单片机系统的电磁干扰进行分析,确定产生干扰的主要原因,进而对单片机系统的元器件布局、布线、滤波和屏蔽等方面进行分析,给出降低系统干扰、提高电磁兼容性能的措施。

参考文献

[1]白同云.电磁兼容设计实践[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]张燕燕.高速DSP的电磁兼容设计研究[J].现代电子技术,2008(8).

[3]龚勇,张凤登.单片机系统的电磁兼容设计研究[J].微计算机信息,2008(8-2).

[4]周超,吕剑.嵌入式系统电磁兼容设计研究[J].软件导刊,2011(1).

[5]周志近.高速电路的电磁兼容分析与设计[J].山西电子技术,2010(6).

8.电磁铁教学设计范文 篇八

关键词：电磁场理论；教学方法；教学内容；教学效果

作者简介：张平娟（1981-），女，安徽怀远人，安徽科技学院机电与车辆工程学院，讲师。（安徽　蚌埠　233100）

基金项目：本文系安徽科技学院教研项目（项目编号：X201095）的研究成果。

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0048-01

一切电现象都会产生电磁场，而电磁波的辐射与传播规律更是一切无线电活动的基础。电磁场与电磁波广泛应用于现代电子通信技术领域。“电磁场与电磁波”是多种学科的交叉点，它不仅是微波、天线、电磁兼容的理论基础，而且各种现代通信方式，如光纤通信、移动通信、卫星通信以及电视、雷达等各种专门学科都是以电磁波携带信息的方式来实现的。广泛应用的超小超薄的大规模集成电路更是充满了电磁场的问题。由于“电磁场与电磁波”是众多学科的理论基础，从而成为相关专业课程建设非常重要的环节。

“电磁场与电磁波”课程理论性、系统性很强，逻辑严谨，学习它不仅可以获得场和波的理论，而且有助于培养正确的思维方法和分析问题的能力。

但是就是这样一门课程历来被公认为是一门难教、难学的课，电磁场与电磁波课程教学现状：电磁场与电磁波课程主要涉及电磁场的源与场的关系，电磁波在空间传播的规律，电磁波的产生、辐射、传播、电磁干扰、电磁兼容以及电磁理论在各方面的应用。主要有以下几个特点：该课程理论性强，概念抽象，数学推导繁多；教学计划修订后该课程的教学学时被压缩，既要在教学计划学时内完成教学内容，这就会使每节课的上课内容增加；课程涉及的知识点多，包括时域、频域、空域和极化，相应的物理量需用复数来表示。这就要求学生有复变函数、矢量分析和场论的基本知识。

基于现状，笔者结合自身教学实践，就教学内容和教学方法的改进方面提出了一些见解，希望和同行进行交流。

一、教学内容优化

1.根据课程需要，合理进行学时分配

电磁场与电磁波是在公共课程大学物理基础上开设的，大学物理的下册电磁学理论部分已经包括了真空和介质中的静电场、恒定电流场和恒定磁场、电磁感应现象，并做了详细的讲解，对麦克斯韦方程组也进行了简单介绍。与“电磁场与电磁波”相比较发现两门课程在内容上有较多的重复，但是大学物理侧重于静态电磁场以及电磁场的物理性，应用对象以物理为主，而“电磁场与电磁波”在内容上有了较大的扩展，不仅包括静态场还有时变场以及电磁波的发射传播、传播和接收，更注重时变的场和波，应用对象以通信、电视、雷达遥感等和电磁波的发射、传输和接收相关的技术领域。在课程的讲解过程中还要根据实际情况调整各章节的学时，静电场部分在大学物理中详细介绍，在这里可以适当压缩，由于时变场是本课程的重点，应当增加学时，使学生能够更加深入理解电磁波传播的特性，掌握时变场的分析方法。无线传输的在现代自动化控制系统中的应用越来越广泛，这就使得电磁波的发射和接收成为其中主要的部件之一。天线是完成电磁波发射和接收的功能元件，因此应增加此部分内容的讲解力度，保证与后续的专业课程衔接。

2.注重矢量分析与场论知识的讲解

在课程的开始，教材一般会安排矢量与场论部分的知识，因为这部分知识是用来研究电磁场的重要工具。学生虽然在“电磁场与电磁波”课程之前也有过矢量分析、场论以及电磁场理论分析中使用的一些特殊函数，但是学得不够深，有的已差不多忘记，所以在介绍电磁场内容之前要把这部分知识讲透彻，这样才能使学生后面的学习轻松些，而不是开始就一头雾水，之后就完全跟不上。

二、教学方法探讨

教学过程是课程教学效果的关键。长期以来，对于“电磁场与电磁波”这样理论性较强的课程教学都是老师在台上讲、学生在下面听，为了在有限的课堂教学时间内完成教学计划的全部内容，教师基本上是满堂灌，但是实际效果往往不是很理想，就个人教学的实际得到一些教学方法上的体会。

1.教学手段更新

“电磁场与电磁波”之所以让教师感觉难教、学生感觉难学，是因为本课程基本上用数学语言来描述物理现象，讲解过程中用到拉普拉斯方程、泊松方程、散度、梯度、旋度等大量的数学知识。在传统的板书教学中，公式推导就会占用大量的时间，降低课堂讲授效率，也使得学生感到枯燥、乏味，而且板书教学不能把抽象的物理概念、模型很好地显示出来，现代多媒体技术能够弥补板书教学的缺陷。首先，可以把重要的理论推导事先通过公式编辑器编辑好，在上课时重点讲解难点，这样就可以节省了课堂时间，提高了效率。另外，还可以借助一些软件，比如MATLAB、FLASH来画点位分布、时变场分布图等，还可以进行一些仿真。把抽象的概念变得直观，增加了学生学习的兴趣。在教学上采用板书和多媒体的有机结合，使课堂教学快慢有序，更好地提高教学效果。

2.增加应用背景介绍

随着科技的发展，电磁场理论在工程实践、科学研究和家庭生活中应用越来越广泛，在教学的过程中若能有意识地利用好这些教学实例，在课堂上提出一些问题：飞机为什么可以隐身？微波炉为什么不能用金属器皿？短波收音机为什么在晚上收到更多的台、电磁炉的工作原理等，就可以让学生带着问题学习，充分认识课程的重要性，提高学习的主动性，让他们在理解基本点的同时激发学生学习的兴趣。另外，在教学过程中也可以让同学们通过一些实际应用课题及时了解学术动态，提高自学能力和学习效果。

3.简化数学推导，及时归纳总结

当学生拿到教材看到尽是数学推导时就会产生厌恶感，另外，有的同学会从高年级同学那里得知这门课程很“难”，便会在心理上排斥。针对这种情况，笔者采用的是简化数学推导、重思路分析和结果的方法。这样就不会有繁琐的数学公式推导。在教学内容上对一些知识点，比如恒定电磁场部分的静电场和恒定磁场以及恒定电流场、静态场中的极化和磁化、時变场的中的时变电场与时变磁场之间有些对偶知识点要及时总结归纳，并与相对应的一些知识点比较，这样可以增加记忆效果。

4.增加习题训练，提高分析能力

在教学过程中，经常会听学生说“老师上课讲的都懂，可是不会做题”，这是历届学生中普遍存在的现象。因为电磁场不是单纯的数学问题。在教学中老师要及时掌握学生的学习情况，并调整教学进度。讲解知识点的时候要及时进行总结，讲解例题并归纳解题方法，多做课后习题，及时辅导。电磁场这门课程还存在教学内容多而教学学时少的矛盾，可以借助网络来进行交流。

5.提高教师的自身素质和教学水平

在教学中提倡互动，但教师仍然是占主体地位的。只有教师的自身素质提高了才能有效地改善教学效果。首先，教师要热爱所从事的教育事业，把全部精力投入到教学工作中。教师要经常通过进修的方式提高自己的知识水平，通过和学生互动以及教师间的交流发现教学中的不足并能够及时改正。教师还应在教学中加强教学管理，不断地完善教学资料，建立习题和试题库，注重教学研究和与兄弟院校间的交流，不断地提高教学水平。

三、结束语

电磁场是电类专业的一门核心课程，教学过程特点鲜明，如何组织教学非常重要。教学改革就是要重点提高学生的学习兴趣，在内容上使复杂的问题简单化，方便学生理解，互动地组织教学，有效提高学生应用所学电磁场理论知识解决问题的能力。

参考文献：

[1]谢处方.电磁场与电磁波[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]任宇辉，等.电磁场与电磁波课程教学方法研究[J].陕西师范大学学报，2008，（6）：188-190.

[3]邱关源，等.新编《电路》和《电磁场》教材的一些设想[J].电工教学，1997，19（2）：28-30.

9.《电磁铁》教学设计 篇九

1、能描述什么是电磁铁。说出电磁铁的优点和工作原理。

2、能通过实验得出影响电磁铁磁性强弱的因素。

3、说出电磁铁在生产、生活中的应用。

【学习重、难点】

1、电磁铁的磁性强弱与什么因素有关。

2、电磁铁的应用。

评价任务：

1、通过演示实验1认识电磁铁，说出电磁铁的优点和工作原理。

2、通过合作探究得出影响电磁铁磁性强弱的因素。

3、通过观看视频列举出电磁铁在生产、生活中的应用实例。

一、自主学习：

知识点一： 电磁铁（阅读课本P129第一段回答下列问题）

1、我们把插入 的螺线管叫电磁铁。它 时有磁性， 无磁性。

演示实验1：取一个带有铁芯的螺线管、一些大头针，将螺线管通电，靠近大头针，观察发生的现象，然后断开电路，观察发生的现象。

现象表明：螺线管通电时 ，断电时 。我们把这种磁体 叫电磁铁。电磁铁是利用电流的 效应工作的。它运用于我们生活的很多领域。

知识点二： 电磁铁的磁性

知识点三:电磁铁的应用（阅读课本P130）

电磁铁的实际用途很多，最直接的应用之一就是 。在电动机、、电铃和 里也用到电磁铁。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由 控制的。

观看视频：介绍电磁铁的几个具体应用：电磁起重机，磁悬浮列车等。

分别介绍相关的实例。

合作探究：（人多智慧广！）

1、自制电磁铁

2、探究实验：影响电磁铁磁性强弱的因素。

猜想：电磁铁的磁性强弱可能与 和 有关。在探究过程中要用到法。

问：怎样判断电磁铁磁性强弱？

答：可以根据它 来判断它磁性的强弱。这种方法叫 。

设计实验（学生在老师的引导下设计实验，注意变量的控制）。

分组实验：

(1)、将刚才的实验电路中加一个滑动变阻器，闭合电路，调整变阻器的滑片，使电磁铁线圈的 不变，线圈中 的大小发生变化，观察吸引大头针的数目有什么变化。

实验现象表明： 。

(2)、改换不同匝数的螺线管，控制 不变，比较不同匝数电磁铁的磁性。

实验现象表明： 。

进行实验，完成下面的表格。

实验次数 保持不变的因素 变化的因素 吸引大头针的个数 判 断

1

2

实验结论：

10.《电磁铁》教学设计与反思 篇十

教学内容：

六年级能量单元的第二课《电磁铁》

教学目的：

1、通过指导学生自行探索，使学生知道电磁铁在通电的条件下有磁性，断电时没有磁性；电磁铁有两极，而且两极是可以改变的。

2、培养学生的动手能力，让学生学会制作电磁铁；培养学生的实验能力和归纳概括能力。

3、激发学生自行探索科学的兴趣和创造力。

教学重点：

制作铁钉电磁铁；改变电池正负极接法或改变线圈缠绕的方向会改变电磁铁的南北极。

教学难点：

控制一定变量，做研究电磁铁南北极的实验，通过分析推理，帮助学生建立“改变电池正负极的连接方法或改变线圈缠绕的方向会改变电磁铁的南北极”这一科学概念。

实验准备：

1、分组实验器材：铁钉、绝缘细导线、大头钉、电池、指南针。

2、教师演示器材：电磁铁、电池、铁钉、大头钉、大指南针。

教学过程：

一：引入电磁铁

师：桌子上有许多大头针，用什么办法才能迅速把大头针全部拾起来？

生：用磁铁

教师给予肯定后，师：今天老师用一根导线，一个铁钉，一个节电池，也能快速地把大头针全部拾起来？

你们相信吗？

师演示制作电磁铁：

设计意图：在导入新课时创设了一个快速拾起大头针的情境来激起学生的兴趣，使学生在一开始就能处于一种兴奋状态、积极主动地去探究。

二：制作电磁铁

师：同学们，你们想不想也像老师一样，做一个这样的装置呢？

1、需要的材料和制作方法：

（1）所需要材料：导线、铁钉。

（2）制作方法：

A、用有绝缘皮的导线在大铁钉上沿一个方向缠绕50—100圈，导线的两头要留有10—15厘米做引出线。B、缠绕的线圈要紧密一些，一圈挨着一圈。C、固定导线两头，以免松开。

2、学生分组制作电磁铁

学生分组活动，绕线、师巡视，给予指导帮助。

3、感受电磁铁 师：都做好了，想不想连接到电池上，试试你所做的装置是否能把大头针吸起来呢？（出示提示：在实验时还要注意：因为我们实验时用的导线比较短，这个装置是很耗电的，所以不要把它长时间接在电池上。）

师发电池，学生操作。

（教师巡视）对于不能吸的同学，教师给予指导帮助。

师：老师看到大部分同学都已经成功了，大头针被吸起来了，说明了什么？

生：这个装置具有了磁性

师：我们断开电流，会出现什么情况呢？ 师：大头针为什么会掉下来呢？

生：因为断电后这个装置就没有磁性了，所以曲别针掉下来了。

师：那你们看这个装置有什么样的性质？（板书：通电产生磁性，断电磁性消失）

师：那么同学们给他起个的名字吧。

生：电磁铁

设计意图：在有结构的探究活动中，帮助学生建立有关“电磁铁”的科学概念：首先是学生动手制作，其次是描述通断电流时看到的现象，本质上就是引导学生感知电磁铁基本性质的过程，最后通过取名字，建立电磁铁概念。

三．认识电磁铁也有两极

1、质疑：我们知道磁铁都有南、北两极，电磁铁是不是也有南、北两极呢？怎样弄清电磁铁有没有南、北极呢？

2、学生讨论，设计实验方案：

使用磁铁和指南针；利用同极相斥、异极相吸的原理。

3、分组实验：

用指南针检验电磁铁两端是否有南、北极。

（刚才大家做实验做得很认真。老师发现有的同学把通电后的电磁铁的一端靠近指南针，能吸住磁针的一端，就断定电磁铁有两极，大家看，老师手中的这一根大铁钉显然没有两极，现在我把这根铁钉的一端接近磁针，也能吸住磁针，（教师边说边演示）我们能说铁钉也有南北两极吗？）

4、汇报结果：

（1）钉帽一端是南极、钉尖一端是北极。

（2）钉帽一端是北极、钉尖一端是南极。

5、师生得到结论：

通过以上研究，我们知道电磁铁也有南、北极之分。（板书：有两极）

设计意图：

组织学生用“指南针测试法”来验证电磁铁的南北极，从而建立电磁铁也有南北极这个概念；从交流中学生会很自然地发现，有些组的铁钉的南北极不一样，从而过渡到“电磁铁的南北极与什么因素有关”的探究活动，引导学生又一次经历一个“提出问题→计划制定→实验验证→得出结论”的探究过程，通过对比分析并依托实践活动，帮助学生建立“改变电池正负极接法或改变线圈绕线的方向会改变电磁铁的南北极”这个科学概念。

四、认识电磁铁的两极是可以变化的及其原因

1、鼓励学生质疑：

通过刚才各组的汇报，我们制作的电磁铁，同是钉帽或钉尖一端，为什么有的是北极，有的是南极？）

设疑：老师给你们的材料都是一样的，同样是钉尖，为什么磁极会不同？电磁铁南北极与哪些因素有关？

2、谈话：

（1）两个实验不同结果的小组，把你们的装置放在一起，看有什么发现？

（2）根据发现的问题进行实验，能解释原因吗？

3、分组讨论：

与电池接法和线圈缠绕方向有关。

4、各实验小组选择其中一项分组实验：

（1）把电磁铁接通电源，用指南针试一试，记住此时电磁铁两端分别是什么极。

（2）把导线两端与电池正负极的连接交换一下，再用指南针试一试，看看是否有变化？

（3）把电磁铁的线圈拆开，仍然从钉帽一端开始，沿着与刚才相反的方向缠好线圈。接通电源，原来导线两端连接电池的两极不变。用指南针试一试，此时电磁铁两端分别是什么极？与改变线圈方向之前相比，是否有变化？

5、得到结论：改变电池正负接法或改变线圈绕线的方向会改变电磁铁的南北极。（板书：两极可以变化）

五、练习与测试

（一）、判断

1、电磁铁上只是北极没有南极。（）

2、同种磁极相吸，异种磁极相斥。（）

3、像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。（）

4、断电以后，铁钉上面还有大头针吸在上面，说明该铁钉已被磁化了（）

（二）、选择

1、下面跟电磁铁磁极方向无关的是（）A 电池的正负极 B 导线的缠绕方向 C 电池的节数

2、制作电磁铁时需要（）

A 选择带有绝缘层的导线 B 用砂纸把导线磨光亮

C 用砂纸把铁钉磨光亮

3、做电磁铁时可以不考虑（）A 使用带有绝缘层的导线 B 导线要始终沿着一个方向绕 C 导线的绝缘层一定要是红色的 设计意图：一是检测和巩固本节课所学知识和技能，二是指导学生通过练习把知识转化为解决实际问题的能力。三是培养学生良好的学习习惯，减轻学生的课外负担，做到所学知识 “堂堂清”，提高课堂教学效率。

六、课后拓展．

回家自找材料制作一个电磁铁，并查找资料看看生活中哪些地方应用了电磁铁。

教学反思：科学的本质就是从提出问题到解决问题，特别是日常生活中人们所关心的问题。强调亲历科学探究的全过程，并从中获得科学知识，体会科学探究的乐趣，理解科学的真谛，这便是科学教育的过程。我认为这是科学课的重点，也是和其他学科的区别所在，它并不在于传授知识点而是学会一种学习的方法，学会处事的方式，培养一种科学的意识。

我觉得衡量一堂科学课的好与差是没有标准的，因为它本身就是科学性的东西，要想在小学阶段让学生懂得科学是什么，这对于我们的小学生来说未免要求太高了吧。另外制约科学课的因素有很多，比如实验器材的准备，并不是有了器材室就可以不用准备别的材料了。能找到的材料不用说了，还有找不到了材料就费脑筋了。所以对小学生来说主要还是培养他们科学的兴趣，解决问题的方法。

《电磁铁》是学生非常感兴趣的一节课。如何使他们在整节课中都能处于一种兴奋状态、积极主动的探究是我设计本节课的目标。现在就本节课中出现的情况分析如下：

1、学生实验中是否能给每个小组确定一下分工，记录员，操作员，组长，观察员。

2．学生虽然在实验讨论、交流实验方案的时候很清楚，但是等到真正动手实验时有的小组就无从下手了。这是一种眼高手低的现象，我想学生多接触这类型的课就能熟悉了。

3．有的小组甚至出现了和自己制定的实验方案相反的情况，我想我是疏忽了没有强调各自小组的实验方案。以至于他们看到别的小组多领了几节电池自己小组也跟着上来领的局面。

4．学生在进行电磁铁的磁力大小与什么因素有关的实验时，出现了这样一种情况。就是所使用的电池由于学生一直和导线连着以至于出现短路现象，使得这个电池一会儿就没电了，从而也得不出预设的实验结果来。结果使得整堂课只能停留在那一刻，而科学课与其他课的区别这个时候就出现了。实验的结论就是一定要从实验中来，老师又不能直接把实验结论告诉给学生，怎么处理这种情况呢？一种办法就是老师将错就错这个实验，然后再让学生来讨论为什么会出现这种情况，是不是哪个因素上面出现了问题。科学家们也并不是做了一次实验就成功的，有时为了一个实验甚至要做上百次的试验。可是一堂课40分钟时间不允许，那就另一种办法提醒学生不要长时间的把电磁铁连在电池上，不过这种实验现象不是很明显，所以也会导致学生得出错误的实验结论来。所以最好还是在实验室里的学生实验桌上配备学生电源，这要比用干电池来的好多了。