电磁铁的应用教学设计

电磁铁的应用教学设计（精选13篇）

1.电磁铁的应用教学设计 篇一

时光飞逝，转眼间，我步入教学岗位已经接近三年了，在我从一个学生变成一名教师的巨大角色转换中，在学校领导和老教师的帮助和指导下，我努力做好每一件事情，注重自己教学业务水平的提高、注重反思教学中的缺漏、注意做好对学生和引导和与学生之间的沟通， 但毕竟经验不足、能力有限、应变能力还很欠缺，教学中还是经常快乐并失落着。短暂的三年中的所感所想，远远超过了我之前漫长的二十三年。

对于一名教师来说，每上完一节课，都会有很多感受，有源于传授知识的喜悦、有对重点突出和难点突破的成就感、当然也有对课中遗漏每个细节的遗憾、有对部队学生有厌学情绪的不解、有对没有处理好教学中出现的一些突发事件的沮丧、有对课堂效率不高的忧虑？课前，我憧憬着一堂圆满课堂的出现，也为之会做不懈的努力，一次备课、二次备课，我会为即将要上的章节做好尽可能充分的准备；课后，我体会着该课教学的得与失，并记录自己的感受、评价和修订，累积一些教学中的优与差，以提高今后的教学水平，促进教师基本素质的提高。

今天，刚刚结束对选修1—1第三章《电磁感应》的教学，跟平常一样也有很多感想。

现结合我的感想，对本章的教学做一个反思和总结。

电磁感应虽然是本单元的重点，但并不是难点，因为在初中学生对电磁感应知识就有一定的了解，但如果依照教材顺序按部就班地由教师演示、归纳、概括，尽管学生也能接受，但他们就有可能处于被动学习的局面，达不到应有的教学效果。

本节课我试图改变这种弊端，在教学过程的总体设计上以学生为探索者，教师做引路人。按照“教师为主导，学生为主体，多媒体演示作手段，问题为线索”的构想，采用引导探索式教法来进行教学。 试图教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境，设置悬念，适时点拨。例如在引入新课时启发学生用逆向思维去提出问题，激发他们探求新知识的兴趣。当探索多次失败时，启迪学生要持之以恒；当探索成功时，则简明扼要地概括研究问题的思路。把学生从纯知识的学习导向知识、能力、思想的全面发展。对学生发表的各种意见要给予充分的肯定，以便进一步激励学生学习的积极性和主动性。

但设想毕竟是设想，在实际授课的过程中却很不能把设想的好教法都应用好，课堂中存在着很多需要改进的地方。

首先，开始时没有培养好学生的学习兴趣，让学生由“老师要我学”变为“我要学”这个问题上我做的还很不够。有学生上课注意力不集中，甚至打瞌睡。今后可利用小组竞赛激发学生的兴趣，增强学生的信心。在探究性学习过程中，有少数学生可能存在学习障碍，实验不能按时按量完成，教师在课堂上要对他们予以足够的注意和指导，并在课外进行适当的辅导，如果教师能够始终注意培养学生的学习兴趣，用科学的魅力吸引学生，不仅能较好地防止后进生的厌学、怕学心理出现，而且能让学生不断地享受探究学习的快乐。

其次， 课堂中还是没做到敢于“放”，善于“引” 。这堂课在学生探究方法上和时间可能不够的问题上会比较突出，三个探究实验能否收到良好的教学效果，与教师的科学引导密切相关。如果“放而不引”，流于形式，不仅教学时间不够，学生也可能“玩无所获”，如探究“电磁感应现象”实验、“感应电流的大小与哪些因素有关”的实验，实验次数较多，操作中易出现如电路故障、方法不合理等这样那样的问题，没有教师的合理引导，学生不可能在有限时间内完成学习任务。因此教师适当“导”而不是“包”，对失败的学生多鼓励，培养学生面对失败不气馁的优良品质。

最后，我对初中物理教材和高中物理教材的研究还不够透彻。了解初中物理教学方法和教材结构，知道初中学生学过哪些知识，掌握到什么水平以及获取这些知识的途径，在此基础上根据高中物理教材和学生状况分析、研究高一教学难点，设置合理的教学层次、实施适当的教学方法，降低“台阶”，保护学生物理学习的积极性，使学生树立起学好物理的信心。

虽然现阶段，我在教学上还存在很多不足，但是我不会气馁，我知道教学有规律可循，有好方法可循，有好经验可循的，我相信在自己的不懈努力和在老教师的指导和帮助下，我会有效地提高教学水平，不断的具备一些教学艺术，相信自己可以茁壮成长。

2.电磁铁的应用教学设计 篇二

一、电磁仿真软件的介绍

目前, 在微波元器件的设计中应用得比较多的电磁仿真软件有HFSS、ADS、CST等。HFSS是一款基于有限元法的三维高频电磁仿真软件, 其设计界面比较直观, 绘图功能较强大, 该软件包括矩形、圆形、立方体、圆柱体等形状的模型, 而且可对模型进行旋转、平移、等操作, 学生在采用该软件进行建模时比较方便, 容易掌握其建模方法[2,3]。HFSS仿真软件具有自适应网格以及快速扫频等特点, 它适用于不均匀介质以及一些结构比较复杂的元器件的仿真计算。但是, 该软件在求解计算的时候需要对全空间进行网格划分, 对计算机的性能也提出了一定的要求。利用该软件对微波元器件进行仿真分析可以快速精确地得到微波元器件的S参数、端口特性阻抗、本征模等相关电磁参数。HFSS电磁仿真软件适合于求解微波元器件、微带无源电路、以及天线的辐射问题等。ADS仿真软件功能强大, 包含时域电路仿真、频域电路仿真、三维电磁仿真等, 它在射频微波电路的设计方面得到了广泛的应用[4]。利用该软件既可以进行微波无源器件的设计与分析, 还可以对微波有源器件进行设计和分析。在电磁场与微波技术的教学中, 当讲授到滤波器、功率分配器、耦合器等器件时, 可以让学生利用ADS软件来进行一些实例的设计与分析, 既可以帮助学生对这些器件的工作原理有更加深入的认识, 又可以让学生对实际的电路有一定的认识。同时, 还可以让学生基于这些器件的工作原理做一定的创新性设计, 设计出性能更加优良的器件, 并且采用ADS电磁仿真软件进行仿真计算, 验证相关结果的正确性。CST是一款三维电磁仿真软件, 它能够提供无源微波器件和天线的仿真计算, 通过该电磁仿真, 可以得到S参数、天线方向图等相关电磁参数[5]。该软件的设计界面也比较直观, 绘图功能较强大, 学生在学习该软件时较容易上手。

二、微带线的电磁仿真

微带线在微波元器件的设计中具有较为广泛的应用, 其结构如图1所示。图1中灰色部分为金属导体, 上面是宽度为w的导体带, 下面为接地板;中间空白部分是厚度为h, 相对介电常数为εr的介质材料。以εr=9.6, h=0.8mm, w=0.79mm的介质材料为例, 利用电磁仿真软件对该结构进行仿真计算, 端口为50Ω, 得到的S曲线如图2所示。学生在利用电磁仿真软件做该设计分析时, 还可以改变w参数的值, 去观察相关特性的变化。当把导体带的宽度w变为0.2mm时, 得到的S曲线如图3所示。从图3可以看出, 此时S参数发生了变化。此外, 还可以考虑加入介质损耗角正切来进行仿真分析, 观察相关特性的变化, 若在w=0.79mm的情况下, 加入介质损耗角正切tanδ=0.2时, 得到的S曲线如图4所示。由以上仿真结果可以看到, 当改变微带线的相关参数时, 其S曲线会发生相应的变化。在教学中, 可以让学生利用电磁仿真软件对微带线做相关的仿真计算, 并分析得到的结果, 加深学生对微带线电磁特性的理解。将电磁仿真软件应用于电磁场与微波技术的教学中, 不仅可以帮助学生更好的掌握电磁场与微波技术的基础理论, 还可以培养学生的创新能力。

参考文献

[1]黄玉兰.电磁场与微波技术 (第二版) [M].北京:人民邮电出版社, 2012.

[2]李明洋, 刘敏.HFSS电磁仿真设计从入门到精通[M].北京:人民邮电出版社, 2013.

[3]李明洋.HFSS天线设计 (第二版) [M].北京:电子工业出版社, 2014.

[4]冯新宇, 寇晓静.ADS射频电路设计与仿真入门及应用实例[M].北京:电子工业出版社, 2014.

[5]金明涛.CST天线仿真与工程设计[M].北京:电子工业出版社, 2014.

[6]周雪芳, 钱胜.仿真软件在《微波技术与天线》实验中的应用[J].实验科学与技术, 2013, 11 (3) .

3.电磁铁的应用教学设计 篇三

一、趣味性教学在小学科学中应用的必要性

小学阶段是培养学生良好学习习惯的重要时期，在这一阶段，学生的身心发育还没有完全成熟，对于外界新鲜事物有强烈的好奇心，尤其是与生活相关的物理现象。小学科学作为一门引导学生探究学习的重要课程，它设定的内容是与学生实际生活密切相关的生活现象，启发学生以灵活的头脑和思维敢于提出自己的见解，并对好奇的地方进行自主式的探究，摸清现象发生的原理，从而丰富自身的眼界。对于教师来说，在小学科学教学中采用趣味性教学可以引导学生积极参与到课堂学习中，提高学习的兴趣，那么在具体的教学案例中，教师就要全面了解学生的身心特点，引入多样化的趣味性元素，例如对于磁铁教学就可以让学生事前准备一个小磁铁，在课堂上进行演练，一边玩一边学习，教师要起到引导作用，让学生按照教学方案进行趣味学习，牢牢抓住学生的好奇心理，逐步引导学生进程深层次学习，可以现提出问题“磁铁为什么会发生相互吸引现象？”“为什么会发生相互远离现象”，这样学生在学习时就会有针对性，会有很大的欲望来知道原因是什么，而且这样也可以提高学生的动手实践能力。如果仍然采用过去的机械式教学模式，那么整个课堂教学也是无味枯燥的，学生在磁铁的试验中也是抱着好玩的心理参与的，没有投入学习探究的成分。

二、趣味性教学在磁铁教学中的实际应用

1.以玩带动学习

首先，教师要以磁铁的物理现象来吸引学生的学习兴趣，让学生有争先恐后地回答意识，可以在课堂做出关于磁铁的小实验；其次，教师对学生的发言进行总结，然后再以专业的讲解向学生表述出其中的奥妙所在。例如对于磁铁的吸引和排斥现象讲解，教师可以在课前做一个小玩具，一个“会跳舞的小人”，把一个环形磁铁隐藏在一个乒乓球中，然后粘牢紧固，再剪出一个小纸人贴在上面，教师把这个“小纸人”放在一个托盘中，把托盘放在桌子的另一边，再把另一个磁铁放在托盘的另一面进行移动，这样“小纸人”就会左右摇摆跳起舞来。在玩的过程中教师向学生提问，“你们知道这是什么原因吗？”，学生会争先恐后地说是“磁铁！，它的里面有磁铁。”然后，教师再问“你们谁知道这是什么原理吗？”这个时候，学生就会相互讨论发言，教师可以把学生的发言一一记录，最后再对这些发言进行解释，讲出真正的“跳舞”原因，就是同极磁铁会相互排斥，异极磁铁会相互吸引的原理，然后教师再把磁铁拿出，对学生进行细致的讲解怎样辨别同异极。那么这种教学模式就可以让学生在娱乐的过程中掌握磁铁的相斥相吸原理，并且也会留下很深的印象。

2.问题引入

问题引入就是教师先把问题提出，然后由学生进行研究解决，教师进行辅助指导。例如对于磁铁的哪一部分磁性最大问题的解决。教师首先给学生展示条形磁铁的外形，然后问学生认为哪一部分的磁性最大，这时候学生的回答各有差异，教师可以告诉学生，哪一部分所吸的东西越多它的磁性就越大，因为它的“力量大”。然后教师以回形针为试验，让学生来用磁铁来吸回形针，然后哪一部分的回形针最多，就说明它的磁性最强，最后证明条形磁铁的两端部分磁性最强，而中间部分是最弱的，那么这个时候学生会有一种豁然开朗的感觉。以这样试验的方式，现在实验前提出问题，然后进行实践证明，不仅可以锻炼学生的动手能力，而且可以更为直观地“看到”知识，掌握知识，从而提高课堂教学效率。

3.思考磁铁的相互作用力

在“跳舞的小纸人”讲解后，会有很多同学知道了，磁极之间是会有相互作用的，当我们让两条磁铁进行靠近时，它们会立即吸引到一起，而有时候把两个条形磁铁靠近在一起，又会相互远离，那么为什么会出现这种现象呢？而且磁铁也没有更换，这个细节性问题就会引起学生的注意，如果学生只是知道磁铁会吸引，会远离，而不清楚其中的奥妙，那么这一课题学习还是不成功的，教师可以让学生先回忆之前的试验，然后进行思考原因，最后让学生自己动手进行试验，掌握其中原理，不同磁极会相互吸引，而相同磁极则会相互远离，通俗讲就是“同性相斥，异性相吸”。这样学生就会对小学科学这一学科学习充满兴趣，愿意主动参与到学习中，这也是趣味教学法的有效体现，一方面可以提高学生的动手实践能力，另一方面也可以使学生更为深刻理解和掌握磁铁的相关知识，以更加饱满的热情投入到学习中，形成一个良好的学习习惯。

三、总结

趣味教学作为当前小学科学课程教学中的一种重要学习方法，它在课堂上的应用效果十分明显。它通过兴趣的引导，来让学生主动参与到课堂试验学习中，并且在动手实践中可以发挥自己的想象力和动手能力，以亲身实践来“看到”知识，并掌握知识，对磁铁有新的了解，并知道磁铁相互吸引和相互排斥的原因，可以正确区分磁铁的磁极，从而促进课堂教学质量的提高。

4.电磁辐射与电磁屏蔽涂料的应用. 篇四

?189 ? 文章编号 :10010189magnetic shield coatings were introduced in detail.Key words :electromagnetic shield coatings;conductive coatings;electromagnetic radiation 前言 我们生活的环境中实际上充满了形形色色的电 磁辐射 ,一般说来这种看不见的电磁射线对正常人 的影响是微不足道的 ,但随着科学技术的日益发展 , 制订了防止电磁干扰的各种法规 , 其中较著名的法 规包括国际无线电抗干扰特别委员会颁布的 CISPR 国际标准 , 美国联邦通迅委员会的 FCC 规定 , 德国 的 VDE 法规等。在已实施有关法规的国家中 ,凡电 磁波干扰的控制达不到标准的电子电气产品不允许 出厂和进口 ,用以限制电磁辐射的影响。因此能屏 蔽电磁辐射的各类涂料也随之发展起来。越来越多迹象表明这些电磁辐射确实对人体有害。有报导说美国电磁场学专家历时 9 年完成的关于电 磁场对人体健康的影响的报告指出 , 数以百万计的 人们由于长期暴露在较强的电磁场线的辐射中而患 癌症和退化性疾病的危险正在增加。同时也提出高 频电磁波直接对生物肌体细胞产生 “加热” 作用。由 于它是穿透生物表层直接对内部组织加热 , 而生物 体内部组织散热又困难 , 所以往往肌体表面看不出 什么 ,而内部组织已严重 “烧伤”。因此有科学家称 这种电磁辐射为人类的无形杀手 , 但电磁辐射对人

1电磁屏蔽涂料的组成 通常高分子材料的体积电阻率约在 1 010 ～ 1020 Ω? 之间 , 在这种情况下只能作为电气绝缘材料 cm 使用而无法用作为具有导电功能的电磁屏蔽材料。目前为适应电子工业发展的需求已经发展了一些带 有导电性能的高分子材料 , 这类高分子材料的体积 电阻率小于 1010Ω? ,但要能作为较好屏蔽材料的 cm 高分子材料 ,这类材料的电阻率一般需要求小于 10° Ω? ,要制成这种电阻率的高分子材料 , 大致可用 cm 合成法与复合法两大类 ,合成

法是 70 年代以后开发 的 ,用电解聚合法合成的分子结构本身或经过掺杂 处理之后具有导电功能的共轭聚合物 , 其中最典型 的代表是聚乙炔、聚吡咯、聚对苯撑等。复合法制得 的导电材料是以高分子材料为基体加入各种导电物 类影响的程度至今还在进一步探索之中。电磁辐射对电子产品同样有着不可低估的影 响。随着电子产品的微型化 ,集成化、轻量化和数字 化 ,导致日常使用的电子产品易受外界电磁波干扰 而出现误动、图像障碍以及声音障碍等。如果影响 严重则会产生民航导航失误及电脑控制的生产流水 线失控等事件。为此有关国际组织及发达国家先后 收稿日期 :199920 作者简介 : 李勇(19593Ω? , 屏蔽 cm β 效果可达 30～60d(500～1000HE)。例如 TBA 公司 开发的 ECP 502X 和 ECP 503 ,Acheson Colloids 公司 的 Elecotrody 440 S 以及 BEE 化学公司的 Isolex R65 等均 为 镍 系 产 品 涂 料 , 但 镍 系 涂 料 在 低 频 区(< 30MHZ)的屏蔽效果不如铜系涂料。铜系涂料导电性

好 , 但抗氧化性差。随着近年 抗氧化技术的发展 , 铜系涂料的开发与应用也逐渐 增多。如日本昭和电工公司的铜/ 丙稀酸树脂(牌号 为 Copalex100)由于对铜进行了特殊处理 , 导电性能 比较稳定 ,其用量仅为镍系涂料的一半。由于铜的 体积电阻率比镍小 ,因此在涂层厚度相同时 ,铜系涂 料的表面电阻率比镍系涂料低。铜系涂料的其他产 品如 TBA 公司的 ECP 510 ,Acheson Colloids 公司的 Elecotrody 437 ,BEE 化学公司的 lsolex R73 以及化成 工业公司的 ES 3000 等。目前主要采用如下两种处 理技术来防止铜粉的氧化 , 一是用抗氧剂对铜粉进 行处理 ,或有较不活泼金(如 Ag ,Al ,Sn 等)包覆铜粉 表面。其中抗氧剂包括有机胺、有机硅、有机钛、有 机磷等化合物。另一种方法是在制备铜系涂料过程 中 ,加入还原剂或其他添加剂等成分 ,从而制得具有 抗氧化的导电涂料。铜粉表面镀银后体积电阻率可 达 102Ω? 左右。由 cm 于碳系涂料的导电性相对较差 , 用作电磁屏蔽材料 的效果比其他金属填料要差一些。但碳系涂料具有 耐环境性好 ,密度小 ,价格低等特殊优点。近年来国外正致力于发展复合型导电填料 , 这 种导电填料以一种价廉、质轻 的材料(如玻璃、、云母 石墨等)作为基底或芯材 ,在其表面包覆一层或几层 化学稳定性好耐腐性强 , 电导率高的导电物质(如 银、、)而得到复合材料。目前导电云母以其 镍 铜等 比重小、导电性好、有光泽、颜色可调等优点而受到(下转第 194 页)石墨 金属粉 ZnO、、2、PbO TiO V VO 金属系

金属氧化物 SnO、2O3、2、Sb2O、2O3 等 ln 镀金属玻璃纤维、无机材料 玻璃微珠、、云母 炭纤维等 加工时存在变质问题

2屏蔽涂料的开发应用 屏蔽涂料是将合成树脂、导电填料、溶剂配制而 成 ,将其涂覆于基材表面形成一层固化膜 ,从而产生 导电屏蔽效果。涂覆方法主要采用喷涂、、刷涂 浸涂 和辊涂等方法。导电涂料作为电磁屏蔽材料的最大 优点是成本低 ,简单实用且适用面广 ,使用最多的是 银系导电涂料 , 也是开发最早的品种之一。美国军 Technique exchange Chemistry and Adhesion № 2000 4 ?194 ? 212

定量分析 C%= 表1 样号 1 2 # # 采用外标法定量(单点校正)A2 ×P A1

3实样分析(见表 2)表2 样号 992 997 C%— 样品中 NPMI 的 含量/ % 0164 1104 取标样进行分析 ,取平行测定 3 次的结果见表 1。加标 量/ % 0112 0125 本工作建立了控制生产 N苯基马来酰亚胺的合成 [J ] 1 江苏化工 1998;26 [2 ]

李云 1N211 11461 [5 ]

5.《电磁铁的磁极》教学设计 篇五

【教学目标】： 科学探究

1、依据实验，对改变电磁铁磁极的因素做出猜想。

2、针对可能改变电磁铁磁极变化的因素，制定计划并实施探究活动。

3、归纳概括出改变电磁铁磁极的原因。科学知识

1、知道电磁铁也有南北极。

2、知道电磁铁的磁极是可以改变的。

【教学重点】：针对可能改变电磁铁磁极变化的因素，制定计划并实施探究活动。【教学准备】： 导线、铁钉、电池盒、电池、指南针、资料图片 【教学方法】：采用发现式探究方法，通过实验操作得出结论。【教学过程】：

一、创设情景

师：我们已经知道磁铁有南北极，那么电磁铁也有南北极吗？ 生1：电磁铁有南北极 生2：电磁铁可能没有南北极

师：你想知道问题的答案吗？这就是本节课要探究的问题。板书课题：电磁铁的磁极

二、合作探究：

（一）电磁铁是否也有南北极

1、引导学生思考： 如果电磁铁有南北极的话，应该怎样检验？将电磁铁靠近指南针，你有什么发现？

2、学生讨论，设计实验方案。

3、学生汇报自己的实验设计。

4、实验获取事实，提出问题

（1）组织各小组制作一个电磁铁。（各组方式自由选择）

（2）分别用钉尖和钉帽去靠近指南针。（观察并思考）学生观察判断电磁铁的钉尖和钉帽的磁极，填写在教材第9页的表。

（3）师问：实验中你有什么发现？

生1：我们小组的钉帽与小磁针的南极相吸。生2：我们小组的钉帽与小磁针的南极相斥。师：这一现象说明了什么呢？

生：根据磁铁的性质，我推断电磁铁也有南北极。

4、师生小结：

通过以上研究，我们知道电磁铁也有南、北极之分。

（二）改变电磁铁磁极的原因

1、做出猜想

师：我们制作的电磁铁，同是钉帽或钉尖一端，为什么有的是南极，有的是南北，这是为什么？改变电磁铁的磁极的原因有哪些呢？请同学们认真对比一下各小组的实验方法以及电磁铁的构造，相互讨论后填写好教材第9页的表格，小组内说说自己猜想的依据。

2、引导学生从实验装置中查找 a、线圈两端连接的电池正负极相同吗？ b、线圈缠绕的方向相同吗？

3、制定实验计划

（1）明确研究的问题：怎样改变电磁铁的磁极？（2）我们的猜想：

a、磁极与线圈缠绕的方向有关。

b、磁极与线圈两端连接的电池正负极有关。（3）实验器材：导线、铁钉、电池盒、电池、指南针（4）实验步骤（自主选择）

a.制作电磁铁，将钉帽靠近小磁针南极记录实验现象。

b.改变线圈缠绕的方向或线圈两端连接的电池正负极，再做一次，记录实验现象。

4、交流、讨论计划：实验设计有没有不严密的地方？该如何改进？提示还有学生实验时的注意事项。

5、分组实验：小组修改实验设计并按计划实施探究活动，及时填写在书上的表格中。

（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？

6、小组分析实验记录表，填写实验结论。

7、全班交流小结

通过实验探究发现，改变线圈缠绕的方向，改变线圈两端连接的电池正负极可以改变电磁铁的磁极。

三、课堂总结

通过本节课的学习，你有什么收获？

四、课外延伸

思考比较电磁铁与条形磁铁有哪些相同与不同？

6.电磁铁的应用教学设计 篇六

（一）教学设计

栾庄小学 展兴晓

教材分析：本课是教科版《科学》六年级上册第三单元《能量》的第3课这一课的重点是设计并完成对比实验——电磁铁磁力与线圈圈数多少关系用实验数据验证自己的假设——线圈圈数多电磁铁磁力大圈数少磁力小。

学生情况分析：对比实验强调的是对变量的控制早在四、五年级时学生就已接触过对比实验对对比实验的设计方法也已基本掌握因此本课指导设计对比实验的重点不是一步一步具体指导而是在学生自己设计的基础上引导学生考虑得更周密、更科学、更细致从而使取得的数据更科学更有说服力 学生情况分析六年级的学生已经具有一定的科学探究能力由于本课的教学是在前两课的基础上进行教学的对学生来说他们已经知道电磁铁的组成并且亲自验证了电磁铁的性质。所以本课教学中教师因势利导注意以旧知引新知给学生一定的时间和空间让他们经历一个完整的科学探究过程让学生自主研究影响电磁铁磁力大小的因素

设计理念：我对本课的教学设计和学法指导采用了直观教学、情境教学、启发教学、和突出自主探究、自主交流、对话的教学策略。引导学生经历一个十分典型的 “发现问题——大胆推测——实验验证——分析结果——得出结论” 的科学探究过程从而让学生自己去解决有关摆的更多问题。

教学目标 科学概念：

1、电磁铁的磁力是可以改变的。电磁铁的磁力大小与线圈的圈数有关圈数少磁力小圈数多磁力大。

2、过程与方法：有一定根据地进行假设找出可能影响电磁铁磁力的因素。在教师的指 1 导下会识别变量设计对比实验会控制变量检验线圈圈数对磁力大小的影响。能对本小组实验方案作介绍说明体会到交流与讨论能引发新的想法。

3、情感、态度、价值观：能够大胆想象又有根据地假设。能够以严谨的科学态度作检验假设的实验。

教学重点与难点：

重点：设计并完成对比实验电磁铁磁力与线圈圈数多少关系用实验数据验证自己的假设——线圈圈数多电磁铁磁力大圈数少磁力小。

难点：有根据的进行假设以严谨的态度控制变量进行实验。

教学准备：记录表、每组1号电池一节，3米左右的节缘铜导线，大铁钉，大头针。多媒体课件 教学过程：

一、复习上节课知识：

同学们，上节课我们学习了关于电磁铁的一些知识，下面我们来复习一下关于电磁铁的一些知识，来看看大家的撑握及记忆情况。

出示多媒体课件，并提出问题

（一）、电磁铁是由哪几部分组成的呢？（学生对这个问题的回答可能语言会不准确，有必要对其进行纠正规范。）

（二）、电磁铁具有什么基本性质？？（此问题由于直观性比较差，学生可能由于学完此课已有一段时间，不很清楚应该从哪些方面来回答，有必要对学习从接通电流和断开电流来给予提示，即它在接通电流和断开电流分别有什么表现？）

【在本课内容开始前复习上节课电磁铁有利于学生在分析本课影响电磁铁的因素中，从电磁铁的构成上去思考】

二、导入新课 创设情境提出问题

（一）、同学们掌握的不错，放个小电影奖励一下，但是，在看的时候，不要漫无目的，看一下，里面有什么跟我们学习内容有关的东西。（播放事先准备好的电影片断）

（二）、看课本52页的插图，让学生猜想它为什么具有如此大的力量。

（三）、师：上面的电磁铁很有威力吧，它可以轻而易举的吸起一个人，甚至还可以不费吹灰之力的吸起两个大铁油桶，课本上52页的图片也一样，上节课我们制作的电磁铁却只能吸起几个大头针。看到这里你有什么想问的吗 创设情境提出问题 大胆推测提出假设 设计实验进行检验 汇报交流、得出结论。同样是电磁铁，为什么差距就这么大呢？今天我们就来研究一下，电磁铁的磁力。

（四）、学生交流提出问题是什么影响了电磁铁的磁力大小呢电磁铁的磁力大小与什么因素有关呢

（五）、师今天我们就来研究电磁铁的磁力。板书课题。电磁铁的磁力

【设计意图在这一个环节中我为学生创设了一个良好的探究氛围采用播放有成龙演出的有关电磁铁吸人吸大油桶的电影片断来吸引学生的注意力，目的是为了激发他们的学习兴趣导入本课的教学内容同时为提出研究的问题埋下伏笔。】

三、大胆推测提出假设。

（一）、课堂刚一开始我们复习了电磁铁的磁力的构成以及它的磁性是怎样产生的。那么电磁铁的磁力大小是不是和这些因素有关呢小组合作讨论别忘了我们的猜想是要有理由的。看看哪个小组找的假设又多又合理。

（二）、学生分组讨论

（三）、学生汇报教师将学生的各种假设板书出来。板书线圈圈数、电池多少、铁芯粗细、铁芯长短„„

（四）、师我们同学找到的假设可真多在这些假设中你认为那个因素比较重要呢为什么 【设计意图：我在课堂刚一开始通过复习的方式，让学生回顾电磁铁的组成和基本性质，目的是为学生猜测“电磁铁的磁力大小与哪些因素有关系”提供思考的方向。】

四、设计实验，检验假设。

（一）、我们的这些假设可以被证明吗？应该怎么做实验证明？

（二）、以研究线圈圈数多少对电磁铁磁力大小的影响为例，说明：这是一个典型的对比实验，要想知道电磁铁的线圈增多时，磁力是会加大还是减小，要使哪些因素保持不变呢？在这个实验中我们要改变哪些因素，才能知道线圈的圈数会对磁性造成影响呢？（不变量的讲述通过教师引导的方式，没有必要通过分组讨论，但强调一定要到位，）

（三）、实验设计过程中，关于圈数的设计，学生会出现圈数相差很少的情况，此种情况很不利于实验效果的体现，所以，要学生们想互的指出，其他小组在实验设计时的不足之处。学生实验设计完成后，为了教学方便我需要，先暂且安排学生，按照统一 的圈数进行实验。数据如下。（下发实验报告单）

第一次缠50圈 第一次吸起的钉数（）第二次吸起的钉数（）平均数（）第一次缠80圈 第一次吸起的钉数（）第二次吸起的钉数（）平均数（）第一次缠 120圈 第一次吸起的钉数（）第二次吸起的钉数（）平均数（）

（四）、明确各小组分工，如：记录，连接电路，数大头针个数等，各司其职，做好自己的工作即可，明确实验步骤，尽量给学生讲清实验时会遇到问题的解决方案或避免措施，加强学生对时间观念的培养，以免学生在实验时磨磨蹭蹭，规定在15分内完成试验。

（五）、在实验之前老师还有一个温馨提示 A、不要长时间接通电磁铁以免电池耗电太多影响实验的准确性。

（六）、各小组开始实验，教师巡视指导填写实验记录表，并提示学生不要把电池长时 间的接通电磁铁，以免电池耗电太多，影响实验的准确性。

（七）、实验汇总，总结。通过实验可知，电磁铁的磁力大小与线圈的圈数有关，圈数 越少磁力小，圈数大磁力大。

【设计意图：学生根据自己的猜测进行设计实验实验方案设计的好坏直接影响学生的实验操作为了降低学生的设计难度我设计了一张实验方案表，在学生自己设计的基础上引导学生考虑得更周密、更科学、更细致从而使取得的数据更科学更有说服力。通过交流每个小组在完善了自己小组的实验方案后再进行实验可大大提高实验的成功率。学生根据自己的实验结果进行详细的汇报得出了正确的结论。整个教学过 4 程体现了让学生经历一个完整的科学探究过程即提出问题、做出假设、设计实验、进行验证、汇报交流、共享成果。此环节的设计旨在让学生用科学数据说话培养学生严谨、实事求是的科学精神。】

板书设计

电磁铁的磁力

（一）电磁铁线圈、铁芯、电池 线圈圈数 圈数多磁力大圈数少磁力小 电池多少 铁芯粗细 铁芯长短 „„

7.电磁铁的应用教学设计 篇七

3 主要测试系统的设计和配置

任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对生物或非生物产生不良影响的电磁现象称为电磁骚扰。电磁骚扰一般分为辐射骚扰和传导骚扰，辐射骚扰是指不需传输介质、直接在空间传播的骚扰，传导骚扰是通过电源线传播的骚扰;由电磁骚扰所引起的设备、传输通道和系统性能的下降被称为电磁干扰(EMI)。与电磁干扰(EMI)相对应，电磁敏感性(EMS)是指在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低(包括非预期响应和性能劣化)的能力，在实际试验中我们主要关注的是造成系统设备非预期响应、故障或劣化的干扰门限电平。

广播电视系统电磁辐射和防护标准试验平台的测试系统主要分为EMI测试子系统和EMS测试子系统(图10)，同时还包含一些安全可靠性测试设备。

3.1 EMI测试子系统

对于广电、通信、信息技术系统和设备而言，EMI的测试通常包括辐射骚扰测试和传导骚扰测试2个部分。本实验室EMI测试系统的建设是严格按照GB 9254-1998的要求设计的，该标准等同采用了CISPR 22，同时还充分考虑了GB 13836-2000、GB13837-1997、CISPR13和CISPR20的具体要求。无论是辐射骚扰测试和传导骚扰测试，一般都将仪器设备划分成以下几个模块：

*业务仿真模块：是指采用信号仿真发生器、仿真传输设备、仿真接收设备等搭建的实际业务系统或链路，用来模拟被测系统设备的实际业务环境和工作状态。

*骚扰汇集和接收模块：包括骚扰汇集设备(传导骚扰的汇集设备一般指电流探头或标准定向耦合器，辐射骚扰的汇集设备一般指标准天线)、信号放大和处理设备、专用测试接收机等。

*测试控制和数据处理模块：由于电磁兼容测试的专业性较强，不确定度的控制难度较大，因此本项目参考了目前典型的EMC测试系统，采用了自动测试和数据处理软件。

在实施骚扰测试过程中，有几个关键因素需要在试验中予以特别的关注。首先，必须考虑被测系统设备及其辅助设备的位置和摆放，应根据相关标准的要求进行测前布置，同时必须考虑具体设备的工作方式，此外还应考虑转台的影响;其次，在试验测试时，应对系统设备的工作方式和功能进行筛选和配置，以确定被测系统设备的最大骚扰发射;此外，测试软件的调试和配置也是很关键的因素，虽然是外围设备和软件，但其正确使用与否直接影响测试的实施。实验室已经具备的EMI试验能力包括：

(1) GB 9254《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》

(2) GB 13837《声音和广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法》

*注入电源的骚扰电压测量(9kHz～30MHz)

*天线端骚扰电压测量(30MHz～1750MHz)

*射频输出端有用信号和骚扰信号电平测量

*辐射骚扰场强测量(30MHz～1GHz, 1GHz～18GHz)*骚扰功率测量(30MHz～1GHz)

(3) GB13836《电视和声音信号电缆分配系统第2部分：设备的电磁兼容》

*有源设备的骚扰电压

·注入电源的骚扰电压

·输入端口的骚扰电压

*有源设备的辐射

·用吸收钳法

·替代法

·室外单元输入端本机振荡器功率的测量

3.2 EMS测试子系统

EMS测试子系统就是对设备或系统进行电磁辐射干扰试验，从而测量出系统设备抗电磁干扰的敏感度门限值。EMS测试子系统主要由发射(注入)、接收和控制系统等组成。

敏感度测试包括辐射敏感度测试和传导敏感度测试。辐射敏感度测试是通过信号发生器向发射天线注入能量，将天线指向被测系统设备，使被测区域成为一个辐射场;控制系统要根据试验的要求调整信号发生器的输出电平，使辐射场强达到所设定的期望值;同时对被测系统设备进行监控，观察是否出现劣化、非预期响应等故障情况，从而确定干扰门限电平。辐射敏感度试验测试一般在暗室中进行。此外，在特定的频率范围内(如DC～150MHz)且在被测设备尺寸允许的情况下，也可以采用TEM小室法。在敞开式带状线TEM小室一端注入信号，另一端终接负载阻抗，即可在导体间的特定区域内建立起均匀场强，而被测设备就是在小室的均匀场区内完成敏感度测试。

传导敏感度测试是采用电流注入、直接注入等方式，将干扰直接加入到被测系统设备中，给设备的电子线路带来干扰，并通过监控和测试得出干扰门限电平。

实验室已经具备的EMS试验能力包括：

(1) GB/T9383《声音和电视广播接收机及有关设备抗扰度限值和测量方法》

*150kHz～150MHz对环境场的抗扰度测量

·电视接收机对环境场的抗扰度测量

·声音广播接收机对环境场的抗扰度测量

·与声音和电视接收机有关的设备对环境场的抗扰度测量

*150MHz～1GHz对环境场的抗扰度测量

*150k Hz～150MHz频段内对射频感应电流的抗扰度测量

*150k Hz～150MHz频段内对射频感应电压的抗扰度测量

*内部抗扰度测量

·电视接收机

·声音接收机

·卫星电视接收机·卫星声音接收机*屏蔽效果测量

(2) GB13836《电视和声音信号电缆分配系统第2部分：设备的电磁兼容》

*有源设备的抗扰度

·对环境场的外部抗扰度(150kHz～150MHz)敞开带状线法

·对环境场的外部抗扰度(150MHz～1GHz)辐射法

·150k Hz～230MHz频率范围内对通过连接电缆传导电流的外部抗扰度测量

·对电源干扰抗扰度的测量(对电网供电设备)

·内部抗扰度48.5MHz～958MHz频率范围内抗扰度的测量

·内部抗扰度10.95GHz～12.75GHz频率范围内部抗扰度的测量

·室外单元对镜像频率信号的抗扰度

*无源设备的屏蔽效果

·吸收钳法

·1GHz～25GHz用替代法

此外，实验室还具备了以下安全可靠性和基础EMC试验能力：

(1) GB17625.1-2003低压电气及电子设备发出的谐波电流限值

(2) GB17625.2-2007对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制

(3) GB/T 17626.2-1998静电放电抗扰度试验

(4) GB/T 17626.3-1998射频电磁场辐射抗扰度试验

(5) GB/T 17626.4-1998电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

(6) GB/T 17626.5-1998浪涌(冲击)抗扰度试验

(7) GB/T 17626.6-1998射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

(8) GB/T 17626.8-1998工频磁场抗扰度试验

(9) GB/T 17626.9-1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

(10) GB/T 17626.11-1998电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

4 实验室测试系统的应用案例

广播电视系统电磁辐射和防护标准试验平台的测试系统在调试完成后进入了正常试验和测试阶段，根据广播电视系统设备的实际应用需求，主要开展了GB/T 9383、GB13837和GB9254等标准以及广播电视相关的测试和试验工作。现就近期开展的GB9254的试验情况进行举例说明。

4.1 试验布置

(1) 试验在电波暗室内进行，被测设备选用某数字电视编码器。被测设备(EUT)关机时，环境噪声电平至少比相应电平低6d B，被测设备置于80cm高非金属支架上，此支架能够360°旋转(转台)，其几何中心与接收天线的距离为3m，接收天线在水平极化和垂直极化时都能在1～4m范围内升降。

(2) 如果悬垂电缆的末端与水平接地平板之间的距离不足40cm，又不能缩短至适宜的长度，那么电缆的超长部分应来回折叠成长30～40cm的线束。

(3) 不与外设相连的I/O信号电缆的末端，如果操作需要，可以使用适当的终端阻抗对电缆的末端进行终接。

(4) 多插座的电源盒应与金属接地平板等高，并直接连接到接地平板上。

(5) 按被测设备正常使用时的设置，用信号线完成被测设备与暗室外的辅助设备的连接。

(6) 电源电缆应垂落至地面，然后与插座相连。注意电源插座与电源线之间不能增加额外的电源线。测试的布置如图11所示。

4.2 试验结果

(1) 辐射骚扰场强测试数据(表3)。

(2) 辐射骚扰场强测试曲线图(图12)。

4.3 试验结论

依据上述的试验测试数据，可以看出，被测设备的辐射骚扰不符合GB9254 A类产品的辐射骚扰场强限值要求，应进行整改。

广播电视系统电磁辐射和防护标准试验平台是总局第一个标准电磁兼容试验测试平台，经过精心设计和认真实施，已建设完成并投入使用。该试验平台的建设将为广播电视电磁辐射、电磁干扰、电磁抗扰度等方面的研究提供技术服务平台、试验平台和质量认证平台，为开展广电行业电磁兼容规划研究、标准研究和相关科研研究创造了基本条件。项目将根据广播电视系统重大工程系统设备对电磁兼容的需求，逐步提升和完善研究、试验和测试能力，为广播电视电磁环境、电磁辐射和安全可靠性认证提供技术支撑平台。

参考文献

[1]Clayton R.Paul著, 闻映红等译《.电磁兼容导论》.

[2]GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法.

[3]GB/T4365-1995电磁兼容术语.

[4]GB13836-2000电视和声音信号电缆分配系统2:设备的电磁兼容.

[5]GB13837-1997声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性限值和测量方法.

[6]GB/T9383-1999声音和电视广播接收机及有关设备抗扰度限值和测量方法.

[7]GB/T4365电工术语电磁兼容.

[8]CISPR13 Sound and television broadcast receivers and associated equipment radio disturbance characteristics limits and methods of measurement.

[9]CISPR20 Sound and television broadcast receivers and associated equipment immunity characteristics limits and methods of measurement.

8.电磁铁的应用教学设计 篇八

关键词：电磁学；实验；磁场；可视化

《义务教育物理课程标准》指出：在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。对电磁学的学习很容易落入死记硬背的俗套，很容易让学生和老师产生厌烦的情绪，有悖《义务教育物理课程标准》。在教学过程中，老师要充分展示自己的睿智，利用身边的硬件、软件，达到甚至超越我们的教学目的，同时还要让学生轻松、兴奋的学习。

一、将磁场“可视化”

磁场是磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流作用的媒介，是一种客观存在的物质，但是看不见，这是学生理解电磁学的最大障碍。如何让其“可视化”呢？老师的处理方式基本上有两种：一种是用铁的小棒实验（如图1），另一种是用铁屑实验（如图2）。

这两种方法各有利弊，不过笔者推荐第二种。大部分老师喜欢用第一种器材实验，原因很简单，实验操作简单，现象直观，但是从实验结果来看，限制在特定空间的小铁棒的分布形状与光滑的磁感线之间在思维上还是有很大距离；第二种实验方法却能很好地展示磁场的分布并能顺畅地过渡到磁感线，这正是笔者推荐的原因。但是，用第二种器材实验的老师并不多，原因是该实验不易成功，铁屑很难洒均匀。铁屑要想撒均匀可以先将铁屑放在一个撒辣椒粉的有小孔的容量里，或者面粉筛里，然后轻轻地在磁体周围撒上铁屑。笔者在不同的两个班级分别用第一种和第二种方法展示，学生对第二种惊叹的分贝数明显大于第一种。当然，第二种方法也有弊端，就是不能立体地展示磁场，这时可以用图3的方法展示。

二、将电磁力“可视化”

磁场对电流有力的作用也是使学生感兴趣同时也感到十分困惑的一种物理现象。教科书中提供了好几种电动机的模型。在教学过程中，老师还可以添加一些课外的实验，让学生更加深刻地感受到电磁学的神秘，领悟到电磁学的精髓。下面，笔者就图文并茂地分享一下几个实验以及自己对这些实验的一些思考。

实验一：“最简单”的电动机

九年级物理教科书上介绍了一个简易电动机的制作，形象生动，学生也很感兴趣。最近，笔者看到一个制作更简单的电动机的视频，并自己买来器材，试着自己制作。

【器材准备】一个圆柱形强磁体，一根裸露铜导线（粗一点为好），一节干电池。

【制作步骤】

1.将裸露的铜导线用钳子弯成如图所示形状（如图4）；

2.将铜导线夹在强磁体上（接触良好，相当于电刷）（如图4）；

3.轻轻地拨动铜导线，铜导线就转动起来了。

这个实验已经能够很好地说明电动机工作的原理：磁场对电流的作用。如图5，左右两半边电流方向都向上，而两边铜导线所在位置的强磁场方向却是相反的，根据左手定则，其左右两边受力方向也相反，这样电动机就能持续地转动起来。

做好该实验的关键：①铜导线线圈要对称，笔者发现，若不对称线圈很难持续转动；②普通的铁氧体磁体电阻率大，导电性差，而且磁性不强，所以该实验最好是用稀土材料钕铁硼制成的强磁体。

实验二：简易扬声器

扬声器的原理很简单：磁场对电流的作用——说白了，扬声器就是一个“电动机”：电流通过线圈，把电能转化成机械能（声能）。

但是，扬声器的实际应用却与普通的电动机有极大的差异，即：①电动机的电流可以从电源来，而扬声器的电流从哪儿来？②电动机是用来转动的，而扬声器是用来振动发声的；③电动机的转速一般变化不大，而扬声器的振动频率和幅度时刻都在改变。老师很容易解释这些问题，但是学生却不太容易理解。

有一次，笔者的一个耳机坏了，好奇心驱使我仔细地将其拆卸，发现里面的构造很简单，就是一个可以自由活动的线圈套在一个磁体上，没有其他特别的构造。笔者思考：是否可以用简易的器材自制一个扬声器呢？

【器材准备】一次性泡沫餐盒（只要盖子，做扬声器的纸盆），一卷漆包线，一张A4纸，一张名片，双面胶，热熔胶枪（或其他胶），电烙铁，圆柱形钕铁硼强磁体，废弃耳机的3.5毫米接口。

【制作步骤】

1.从A4纸上裁切两条长方形纸条，宽度略大于强磁体的高度，顺时针把一条卷在磁体上，然后逆时针卷上另一条，把第一条纸条小心抽出，用双面胶固定住剩下的另一条的两端，构成一个两端开口的圆柱筒，可以套在磁体上自由滑动，而没有贴紧（如图6）；

2.将圆柱筒的一端粘在泡沫餐盒盖子中心位置；

3.将漆包线由里到外整齐地绕在圆柱筒上，大概绕100圈，绕完后路出始端和末端；

4.将名片裁成两半，分别做成“W”形，对称地粘在餐盒盖两边，像弹簧一样（如图7）；

5.将漆包线的始端和末端分别焊接于3.5毫米耳机线的两个线头上（注意把漆包线的漆刮掉）（如图7）；

6.将圆柱筒套在圆柱形强磁体上，调整好“弹簧”，3.5毫米接入音频（手机或电脑上的Mp3），纸盆就会振动发声了（如图7）。

参考文献：

任长松.新课程与学习方式的变革[M].北京师范大学出版社，2001-12.

9.神奇的电磁铁教学课件 篇九

1、要求学生知道电磁铁在通电条件下有磁性，电磁铁也有两极，它的两极是可以改变的。

2、培养学生的制作能力（学会制作电磁铁的方法），试验能力和归纳概括能力。

3、培养学生探究的兴趣和态度。

二、教学准备

1、大头针，2、带绝缘外皮的导线，3、大号铁钉，4、一号电池，5、指南针，6、磁铁，7、电磁铁，8、电池盒，9、橡皮筋。

三、教学形式

采用实际操作试验，教师归纳总结。

四、教学活动

教学环节

教师活动

学生活动

教学意图

1、观察导入3’

1、老师手拿一块磁铁吸一些大头针。提问学生，你们看老师手里拿的是什么？

2、磁铁都有那些性质呢？

3、大家看老师手里的这个装置有没有磁性（边演示边说）。

4、将这个装置接通电源，提问有磁性了马（边演示边说）。

5、这个装置在通电前与通电后有什么不同？

这位同学说得很好，所以我们把在通电条件下具有磁性的装置叫电磁铁。下面就让我们来共同探讨一下有关电磁铁的指示。

吸铁石（磁铁）

1、有两极（南极，北极）

2、同级相斥，异级相吸。

没有。

有了。

通电前无磁性，通电后有磁性。

启发学生

2、制作电磁铁 5’

大家想不想制作一块电磁铁？

那好，我们就先来了解一下电磁铁的制作方法。

1．用导线的任意一端从钉子的任意一端顺一个方向缠绕。

2．可以从里向外缠绕，也可以从外向里缠绕。

3．缠绕的线圈要紧密一些。

4．最后用橡皮筋来固定线头。

(教师边演示边讲)

大家都看明白了没有？

老师手里还有一样东西大家看看认识吗？

如何使用指南针呢？

想。

学生认真边听边观看老师演示。

明白了。

指南针

指南针的小指针有两色红色和白色，红色指北方，因为罗盘上的北是红色的。

学习电磁铁的制作方法。

3、动手实验22’

大家还有什么问题吗？

在开始做实验之前老师提两点要求：

1．制作过程中要充分发挥组员间的分工与合作。

2．有不明白的问题小组讨论或问老师。

能不能做到？

开始做实验。

教师去各组指导学生做实验。

没有了。

能。

培养学生的动手操作式样能力。

4、汇报试验结果 10’

请几组同学汇报试验结果。边说边演示。

学生汇报

培养学生归纳概括总结的能力。

5、填充部分5’

提问：

一个电磁铁，钉子帽一端是北极，我们把线圈的缠绕方向改变，再把电池的正负极改变。问这个电磁铁的钉子帽是什么极？

我们制做的电磁铁，通电电池增加到两节。测试电磁铁吸起的大头钉的数量与一节电池的数量有多少差别？

答案：北极。

10.电磁兼容技术及应用 篇十

摘 要：本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术，通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析，说明产品如何实现良好的电磁兼容性，如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析，结合电磁兼容理论，说明实际测试中的处理

摘 要：本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术，通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析，说明产品如何实现良好的电磁兼容性，如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析，结合电磁兼容理论，说明实际测试中的处理方法，从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证，提高产品可靠性。

关键词：电磁兼容 接地 屏蔽 滤波

目前，电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术，成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标，覆盖所有电子产品。

各个电子设备在同一空间工作时，会在其周围产生一定强度的电磁场，这些电磁场通过一定的途径（辐射、传导）耦合给其他的电子设备，影响其他设备的正常工作，可能使通讯出错或者系统死机等，设备间相互干扰相互影响，这种影响不仅仅存在设备间，同时也存在元件与元件之间，系统与系统之间。甚至存在与集成芯片内部。

电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等，在特定场合需要注意的是不一样的，A、在结构方面，需要注意屏蔽和接地，B、在线缆方面注意接地和滤波，C、在PCB设计方面，需要注意信号布局布线、滤波等。

一、电磁兼容技术

首先从构成电磁干扰的三要素入手，即干扰源、敏感源、耦合路径，★干扰源是产生电磁干扰的设备，通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。高频电压/电流是产生干扰的根源，电磁能量在设备之间传播有两种方式：传导发射和辐射发射，传导发射是

以导线为媒体，以电流为现象，辐射发射是以空间辐射为媒体，以电磁波为现象。常见干扰源有雷电、无线通讯、脉冲电路、静电、感性负载通断、天线、电缆导线等。任何电路都可能成为敏感源，数字电路抗干扰性较好，但是风险大，大的脉冲尖峰可能是数字电路误动作，音频模拟电路对射频信号敏感。★耦合路径分为空间耦合和传导性耦合，空间耦合包括互感耦合、电容耦合、天线辐射，传导性耦合包括地线和电源线上的传导。

电磁兼容设计主要包括接地设计、屏蔽设计、滤波设计方面的知识。地线分为安全地、交流地、直流地、数字地、模拟地、机壳地、防雷地等，※地线从电压概念说是提供一个等电位体，从电流概念上说是提供一个电流通路。地线阻抗决定了线路的抗干扰性，其中导线阻抗决定了地线的电位差，回路阻抗决定了实际的地线电流，地环路的存在是电路受干扰的主要原因，减小地环路的面积，降低对线路的影响，使用屏蔽线或同轴电缆都可能减小信号回路的面积，从而达到降低干扰的影响。地线电流总是走地线阻抗比较小的路径，高频低频时线路的阻抗是不一样的，可以根据需要设计信号路径。多层板比双层板的抗干扰性要好，因为多层板有专门的地层和电源层，保证每个信号回路都具有最小的信号回路面积，如果是双层板，最好铺地线网格，来保证最小的回路面积。

单端接地是为了降低电场对设备的影响，两端接地是降低磁场对设备的影响，两端接地形成磁场环路，外界磁场在原来信号与地线构成的回路中产生感应电流的同时，也在屏蔽层与地线构成的回路中产生感应电流Is，Is也会感应出磁场，但是这个磁场与原来的磁场磁场方向相反，相互抵消，导致总磁场减小，减小了干扰。

屏蔽技术，主要是应用在系统的结构上的，也有对线路关键电路进行屏蔽的，如时钟电路、CPU等。考察系统的屏蔽效能可以利用静电测试，如果系统屏蔽做的好，静电会沿着屏蔽体进行泄放，不会对内部线路造成影响。良好的电磁屏蔽的关键因素是屏蔽体的导线连续性，如果必须开孔引导线，采用屏蔽电缆，屏蔽层一定要采用360度环接方式进行接地，保证屏蔽的完整性。根据不同屏蔽层传输阻抗的频率特性和信号工作频率，来选择屏蔽电缆。

滤波包括电源线滤波与信号滤波。电缆是一个很好的天线，有时候即使屏蔽做的很好，仍然不能通过辐射发射和辐射敏感度的试验，这是因为电缆产生的辐射远高于线路板本身及机箱屏蔽不完整发生泄漏所产生的辐射。解决这种问题的一个方法是在电缆的端口处安装滤波器，将干扰电流滤除掉。根据干扰的频率选择滤波器的截止频率，才能有效的滤除干扰。一个系统使用了二阶LC低通滤波器，做辐射试验还是过不去，将前级电容去掉，辐射发射就不超标了，说明了需要降低截止频率才能滤除一部分干扰，增加滤波器的级数增加了曲线的陡度，提高了在工作频率内的滤波性能，并不能将更低频率的干扰滤除。滤波电容引线要短，可以采用“V”形接法，减小高频时的回路阻抗，也可以在引线上增加安装磁珠，加大了引线上的电感，增强了滤波效果。薄膜电容的电阻成分大，应采用陶瓷电容来进行滤波，陶瓷电容的阻抗特性好。

电磁兼容技术应贯穿产品研发始终，包括产品的概要设计、详细设计、原理图印制板设计、结构、组装调试等每个环节，都应该考虑电磁兼容设计，概要设计中需要调研产品应用环境，分析现场干扰类型，评估干扰风险，详细设计中需要针对具体的干扰，采取相应的对策，需要全面设计。原理图印制板图设计需要将各项措施体现在原理图中，必要时进行仿真，印制板图设计时需要按照模块化设计，注意布局布线，敏感电路的电磁兼容防护。结构也是电磁兼容设计中主要的一部分，产品的结构对静电、群脉冲、辐射等有很大的关系，结构要求具有良好的屏蔽性和接地。装配调试环节需要注意信号完整性，保证接地的连续性，注意面板接触问题，在测试环节根据遇到的实际情况，采取相应的措施。

二、电磁兼容实例应用分析

学习电磁兼容技术的整体目标是系统地学习电磁兼容方面的知识，通过学习电磁兼容设计理论，使这些方法、规则、措施等融入实际工作中，来保证产品尽可能可靠。

1、接地问题

实例一：某系统设备在做422通讯串口的射频场感应传导测试，采用双绞屏蔽线，开始采用的是单端接地，测试时出现的误码率高，几乎没有正确的数据，后来采用双端可靠接地，通讯正常。

实例二：某系统设备在做视频鼠标线的射频场感应传导的试验时，在较低频段（3M以下）时显示器有波纹，上下闪动，后来将视频线的显示器侧可靠接地，干扰明显降低，几乎不影响显示。

分析：这两种现象都是在做射频场的感应传导试验时出现的，射频场的感应传导抗扰度试验实质是：设备引线变成被动天线，接受射频场的感应，变成传导干扰入侵设备内部，最终以射频电压电流形成的近场电磁场影响设备工作，以低频磁场为主。

双绞线能够有效地抑制磁场干扰，这不仅是因为双绞线的两根线之间具有很小的回路面积，而且因为双绞线的每两个相邻的回路上感应出的电流具有相反的方向，因此相互抵销。双绞线的绞节越密，则效果越明显。

屏蔽层两端接地时，外界磁场在原来信号与地线构成的回路中产生感应电流的同时，也在屏蔽层与地线构成的回路中产生感应电流Is，Is也会感应出磁场，但是这个磁场与原来的磁场磁场方向相反，相互抵消，导致总磁场减小，减小了干扰。

2、屏蔽问题

实例三：某系统为机柜、机箱式结构，其中控制部分为机箱结构，子板总线板结构，子板均安装面板。做静电试验时，接触放电＋5.5kv时，对主板面板及左右相邻的面板进行静电试验时，控制板重启或死机，后来在控制板附近的面板之间安装指形簧片，系统在接触放电±6.6kv时运行正常。

实例四：某系统试验，用普通机柜，系统很敏感，对机柜引出线（通讯线）进行群脉冲试验，采用耦合夹耦合方式，干扰一加上去，系统就不正常，在通讯线两端增加磁环，效果不明显，后来没有办法了，更换了屏蔽机柜，进行试验，有明显效果，做几轮后，系统才会出现倒机想象，在通讯线进机柜处增加安装磁环后，系统工作正常，几轮试验后，没有出现倒机现象，系统工作都正常。

分析：现在很多系统都是机箱结构，即控制板、采集板、驱动板等都安装在同一机箱中，进行数据交换与控制。安装完成后各电路板会有一定的缝隙，静电脉冲通过面板缝隙，分布电容向主板耦合，使电源失真或控制发生故障系统重启、死机。在面板之间安装指形簧片，使机箱成为一个良好的屏蔽体，由于电荷的“趋肤效应”，当有静电干扰时，静电会沿着表面泄放至大地，对内部电路的影响减小或者消失。

屏蔽机柜对机柜的缝隙和门都进行了处理，缝隙处安装导电簧片，门与机柜接触位置安装导电布衬垫，提高机柜的屏蔽效能，提高机柜整体的抗干扰性，群脉冲干扰的实质是对线路分布电容能量的积累效应，当能量积累到一定程度时就可能引起线路（乃至设备）工作出错。通常测试设备一旦出错，就会连续不断的出错，即使把脉冲电压稍稍降低，出错情况依然不断的现象加以解释。脉冲成群出现，脉冲重复频率较高，波形上升时间短暂，能量较小，一般不会造成设备故障，使设备产生误动作的情况多见。

3、磁环的作用

实例五：对一个机箱结构系统做群脉冲实验，机箱内含有控制板、采集板、驱动板等，采集线、驱动线出机柜，需要做信号线群脉冲实验，当干扰施加在采集线上时，所有的采集板上指示灯都闪烁，对采集回路进行分析，采集输入有光电隔离器件，采集回线为动态的12V输出，当干扰施加时，可能造成采集回线上的电压失真，造成指示灯闪烁，找了一个闭合磁环，安装在采集回线上，进行实验，在某一极性下指示灯闪烁，说明磁环有作用，然后根据其阻抗特性，绕制2圈，实验效果不明显，后来试验一下绕制3圈，结果，采集指示灯显示正常，多次试验，系统均正常。

分析：磁环对群脉冲干扰有很好的抑制作用，根据实际情况安装在通讯线的两端或一端，磁环有不同的阻抗特性，对干扰信号进行频率分析，设计磁环的截止频率正好落在干扰信号频率附近，使磁环体现较大的阻抗性，来抑制干扰。

磁环的圈数影响磁环的阻抗特性，圈数越多，阻抗特性曲线向低频率方向移动，即较低频率下的阻抗越大，若此频率比较接近干扰频率时，就能起到很好的抑制干扰的作用。

电磁兼容技术融入电子产品开发设计中，可以提高产品的安全可靠性，如果在实际测试中，某一方面存在缺陷，可以从电磁干扰的方式上入手进行一步一步测试，电磁干扰有两种形式：传导发射和辐射发射，从各自的耦合路径进行查找。一个系统指标超标，可以先从辐射发射上解决，设备是否屏蔽良好，机壳上孔用导电布封住，导电布要与机壳良好接触，再进行试验，如果还超标，那就是干扰主要是传导发射引起的，在设备机壳出口处安装信号滤波器和电源滤波器，进行试验，如果还超标，那就是干扰是通过电缆辐射和传导发射出来，通过对屏蔽层的接地，减小地环路等措施必定能查找到原因并解决。

三、结语

11.电磁感应的理解与应用 篇十一

电磁感应电动势应用

感生电动势的产生没有外力的作用，只是由于磁场的变化导致了磁通量的变化，使导体体中的自由电荷受到电场力，驱动自由电荷的定向移动。因此，感生电动势的能量变化是电磁能转换为电能。

二、电磁感应的应用

电磁感应现象的发现为电和磁的转化铺平了道路，工程及生活应用中很多发明都是根据电磁感应原理制成的，如我们熟知的发电机、电磁炉以及将来肯定会普及的无接触式充电电池，等等。

如电磁炉：

电磁炉内炉面一般是耐热陶瓷板，下方有一铜线制线圈，线圈产生交流磁场（强弱不停变化的磁场），交流磁场通过放在炉面上的铁磁性金属器皿时，能量以两种物理现象在器皿内转化成热能：

（1）涡电流，交流磁场使器皿底部产生感应涡电流，涡电流使锅底迅速发热，转化为热能；

（2） 磁滞损耗，交流磁场在不停的改变锅底金属的磁极方向时会造成能量损失而化成热能。

主要的热力来源以涡流所产生的为主，磁滞损耗产生的热能少于10%，加热了的器皿便可加热食物。电磁炉产生的电动势类型为感生电动势。三、无接触式充电电池

车的充电装置相当于汽车燃料的加注站，可以通过反复充电提供车辆持续运行的能源。近年来，国外涌现出了三种非接触式电动车充电装置，其中一种充电方式就是利用电磁感应现象，充电原理是：为充电线圈N1提供交流电并产生磁场时，磁力线穿过与之分离一定距离的接收线圈N2。交流电产生的交变磁场，使接收线圈产生相应的感应电动是并对外充电。电磁感应通过送电线圈和接收线圈之间传输电力，是最接近实用化的一种充电方式。该应用产生的电动势类型为感生电动势。

四、小结

不论是发动机，电磁炉还是无接触式充电电池都是利用电磁感应原理来实现其他形式的能量向电能的转化。产生的电动势类型有动生电动势、感生电动势抑或两种电动势都存在，电流为交流的形式输出。除了上述几种应用实例外，还有很多类似的发明，如汽车车速表，话筒等，在此不一一列举。

参考文献：

[1]渠晓姗.动生电动势与感生电动势[J].科技视界，2016，（01）：217-218.

[2]孙小科.动生电动势与感生电动势浅析[J].科技信息，2012，（22）：92-92.

12.集流式电磁流量组合测井的应用 篇十二

随着油田注聚合物区块和井数的增多,常规注入剖面测井技术已不能满足油田注聚开发需求,而电磁流量测井能够克服传统的注入剖面测井示踪剂沾污、沉积、地层漏失以及不能在聚合物中均匀扩散等影响,现有的注聚合物井一般都采用脉冲中子氧活化测井,而集流式电磁流量测井对于笼统注聚井测量精度更高,对油田增产提供有力依据。

1 原理介绍

1.1 测井原理

集流式电磁流量组合测井采用了新研制的内流式电磁流量计,井内注入流体被集流后,流体通过截面积固定的内流道,消除由于流动截面积不规则变化对流量测量结果的影响;使用集流点测施工方式测量井下油层的注聚剖面,集流后通过内流道内的流体流速大大增加,提高了流量测量的精度和分辨率,从而提高了流量的测量准确度和分辨能力,并组合了井温、压力、磁定位等测量参数,可为用户提供精确可靠的井下油层的温度、压力、流量等参数剖面,适合笼统井注聚、注三元液的注入剖面的测试,能精确测量薄差油层小层注入量和厚油层内注入剖面的精细测量。

1.2

仪器结构

1.3 主要技术指标

仪器外径:42mm;内流道直径:20mm;流量测量范围:0.5m3/d~80m3/d(聚合物溶液);流量测量精度:±1%;流量测量灵敏度:10Hz/(m3/d);零流量测量误差:±0.1m3/d;温度测量范围:0℃~100℃;温度测量精度:0.5%;压力测量范围:0MPa~35Mpa;压力测量精度:0.5%;耐温:125℃;耐压:60Mpa;应用范围:笼统井注聚、注三元液的注入剖面的测试。

2 集流式电磁流量与氧活化测试资料对比分析

对X13-D3-P340、X13-22-P38两口井分别用集流电磁流量和氧活化两种方式对同一井进行注入剖面测试。以下分别对测试结果进行分析:

X13-D2-P340井集流式电磁流量测试结果如图2所示:P1312层注入量分别为12.5m3/d、7.3m3/d,P1322层注入量为5.9m3/d,P133a1层注入量为4.3m3/d。

X13-D2-P340井脉冲中子氧活化测试结果如图3所示:P1312层注入量分别为9.6m3/d、20.4m3/d,下面各层注入量均为0m3/d。

X13-D2-P340点测结果如表1所示,该井在1098.2米处合层注入量氧活化测试20.4m3/d,集流电磁流量测试17.5m3/d,液量相近;而在1104.0米处氧活化测试注入量为0m3/d,集流电磁流量注入量为10.2m3/d,并且在1110.0米处集流电磁流量仍测出4.3m3/d的液量。

X13-22-P38井集流式电磁流量测试结果如图4所示:P131层注入量分别为6.1m3/d、22m3/d、13.5m3/d,P1321、P1322层注入量均为0m3/d,P133a层注入量为8.4m3/d。

X13-22-P38井脉冲中子氧活化测试结果如图5所示:P131层注入量分别为4.93m3/d、23.4m3/d、21.59m3/d,下面各层注入量均为0m3/d。

X13-22-P38井点测结果如表2所示,该井在1091.6米处两种测试方式测量结果相近,分别为21.59m3/d、21.9m3/d;在其下一点氧活化测试注入量为0m3/d,集流电磁流量测试注入量为8.4m3/d。

3 结论及存在的不足

3.1 集流式电磁流量计测试下限相对较低

由以上两井测试结果可看出,氧活化测井在套注井中测量下限较高,由于注聚井的全井注入量不高,因此在套注井测试中受到一定的限制,影响最终的测试结果。而集流电磁流量在套注井中的测试克服了这方面的缺点。

3.2 集流电磁流量测井对于厚层细分点测效果好

实验井为葡Ⅰ2-3油层组以三角洲分流平原相及内前缘相沉积的河道砂为主,单层发育厚度大,地质要求了解厚层细分层的注入状况。在点测过程中,氧活化测井仪的发射探头和接收探头之间有一定距离,因此在定点过程中存在一定的误差,影响最终测量结果。集流电磁流量测井仪在定点过程中,以集流伞张开集流平面深度为定点深度,真正实现了定点测量,消除了由于测量深度引起的误差。

3.3 稳定性好

点测流量曲线比较稳定。X13-22-P38井在1072.3米和1075.4米不同测点测得全井注入量相差0.3Hz,在1103米、1110米处两点测得零流量误差为0.1Hz,说明在零流量下具有较高的稳定性。

3.4 不足

集流式电磁流量组合测井适用范围小,主要适用于中低注入量的笼统注聚井。

参考文献

[1]吕殿龙,魏云飞,韦旺.电磁流量计及其在注聚井中的应用[J].石油仪器,2001,15(3):34-36.

[2]单宏宽.电磁流量与示踪相关组合测井方法[J].测井技术,2010,34(4):386-388.

[3]焦燕.集流式电磁流量测井技术及其在海拉尔油田的应用[J].内蒙古石油化工,2011,7:193-194.

13.《电磁铁》教学设计 篇十三

房县实验小学

陈高

教材分析

在学生学习了电和磁铁的基础上来认识电磁铁，让学生明确电磁铁与电和磁之间的关系。电磁铁在通电的状态下具有了磁铁的一些性质，其中所蕴涵的秘密将激发学生的研究兴趣，研究电磁铁对于学生来说是一种挑战，但是在此研究过程中可以增强学生探究的意识和能力。

学情分析

学生已具有一定的学习能力，学习热情高，在以往实验中积累了一些探究的思维方法，大多数学生都能通过动手操作，对比实验探究影响电磁铁磁力大小的因素。少数学生在经过小组合作、互相补充也能基本掌握。

教学目标

知识与技能：了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理

了解影响电磁铁磁性的因素。

过程与方法：经历探究影响电磁铁磁性的因素的过程，体会控制变量的方法

体会评估和交流在科学探究中的重要作用。

情感、态度与价值观：体验探索科学的乐趣，养成主动与他人交流合作的精神。

教学重点和难点

教学重点：科学探究全过程的体验和科学研究方法的领会。探究方法的引导。

教学难点：主动探究意识的激发。

教学过程

（一）、情境导入，提出问题：

1、创设情境：

师：桌子上有许多大头针，用什么办法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，一节电池，也能快速地把大头针全部拾起来，你们相信吗？

2、师用电磁铁拾起大头针，通过取名字，建立电磁铁概念，引入课题

2、电磁铁。

（二）、亲历探究，解决问题：

1、制作电磁铁：

（1）师演示制作电磁铁的方法。

（2）学生按照老师演示的方法自己制作电磁铁。（3）学生感受自己制作的电磁铁。

（4）汇报交流，得出电磁铁的基本性质：通电产生磁性，断电磁性消失。

2、研究电磁铁的南北极：

（1）质疑：我们实验发现了电磁铁的基本性质，那么关于电磁铁你还有哪些疑问？

（2）学生汇报，师梳理问题。

（3）学生猜一猜电磁铁有没有南北极？怎样用实验验证电磁铁有没有南北极？（4）学生讨论设计实验方案。（5）学生汇报实验方法。（6）分组实验。

（7）指名汇报实验结果。

（8）师生得出结论：电磁铁也有南北极之分。

（三）、巩固训练，拓展延伸

1、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？ 电磁铁南北极与哪些因素有关？

2、学生猜测电磁铁南北极可能与哪些因素有关。

3、学生汇报，师梳理得出：可能与电池接法和线圈绕法有关。

4、学生分小组讨论如何用实验验证自己的猜测。

5、分小组进行实验。

6、汇报交流实验结果。

7、得出结论：电磁铁的南北极与电池正负接法和线圈的缠绕方向有关。

（四）、梳理小结，当堂检测