电磁铁2教案(共11篇)(共11篇)
1.电磁铁2教案 篇一
法拉第电磁感应定律
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求.
(1)掌握导体切割磁感线的情况下产生的感应电动势.
(2)掌握穿过闭合电路的磁通量变化时产生的感应电动势.
(3)了解平均感应电动势和感应电动势的即时值.
2.通过推理论证的过程培养学生的推理能力和分析问题的能力.
3.运用能的转化和守恒定律来研究问题,渗透物理思想的教育.
二、重点、难点分析
1.重点是使学生掌握动生电动势和感生电动势与哪些因素有关.
2.在论证过程中怎样运用能的转化和守恒思想是本节的难点.
三、主要教学过程
(一)引入新课
复习提问:在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?要求学生回答出:切割磁感线时用右手定则;磁通量变化时用楞次定律.
(二)教学过程设计
1.设问.
既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?既然有感应电流,那么就一定存在感应电动势.只要能确定感应电动势的大小,根据欧姆定律就可以确定感应电流了.
2.导线切割磁感线的情况.
(1)如图所示,矩形闭合金属线框abcd置于有界的匀强磁场B中,现以速度v匀速拉出磁场,我们来看感应电动势的大小.
在水平方向ab边受到安培力Fm=BIl的作用.因为金属线框是做匀速运动,所以拉线框的外力F的大小等于这个安培力,即F=BIl.
在匀速向外拉金属线框的过程中,拉力做功的功率P=F·v=BIlv.
拉力的功并没有增加线框的动能,而是使线框中产生了感应电流I.根据能的转化和守恒定律可知,拉力F的功率等于线框中的电功率P′.
闭合电路中的电功率等于电源电动势ε(在这里就是感应电动势)与电流I的乘积.
显然 Fv=εI,即 BIv=εI.
得出感应电动势 ε=Blv.(1)
式中的l是垂直切割磁感线的有效长度(ab),v是垂直切割磁感线的有效速度.
(2)当ab边与磁感线成θ角(如图2)做切割磁感线运动时,可以把速度v分解,其有效切割速度v⊥=v·sinθ.那么,公式(1)可改写为:
ε=Blvsinθ.(2)
这就是导体切割磁感线时感应电动势的公式.在国际单位制中,2它们的单位满足:V=Tm/s.
3.穿过闭合电路的磁通量变化时.
(1)参看前图,若导体ab在Δt时间内移动的位移是Δl,那么
式中lΔl是ab边在Δt时间内扫过的面积.lΔlsinθ是ab边在Δt时间内垂直于磁场方向扫过的有效面积.BlΔlsinθ是ab边在Δt时间内扫过的磁通量(磁感线的条数),对于金属线框abcd来说这个值也就是穿过线框磁通量在Δt时间内的变化量ΔФ.这样(3)式可简化为
(2)在一般情况下,线圈多是由很多匝(n匝)线框构成,每匝产生的感应电动势均为(4)式的值,串联起来n匝,则线圈产生的感应电动势可用
表示.这个公式可以用精密的实验验证.这就是法拉第电磁感应定律的表达式.
(3)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.这就是法拉第电磁感应定律.
4.几个应该说明的问题.
(1)在法拉第电磁感应定律中感应电动势ε的大小不是跟磁通量Ф成正比,也不是跟磁通量的变化量ΔФ成正比,而是跟磁通量的变化率成正比.
(2)法拉第电磁感应定律反映的是在Δt一段时间内平均感应电动势.只有当Δt趋近于零时,才是即时值.
(3)公式ε=Blvsinθ中,当v取即时速度则ε是即时值,当v取平均速度时,ε是平均感应电动势.
(4)当磁通量变化时,对于闭合电路一定有感应电流.若电路不闭合,则无感应电流,但仍然有感应电动势.
(5)感应电动势就是电源电动势,是非静电力使电荷移动增加电势能的结果.电路中感应电流的强弱由感应电动势的大小ε和电路总电阻决定,符合欧姆定律.
(三)课堂小结
1.导体做切割磁感线运动时,感应电动势可由ε=Blvsinθ确定.
2.穿过电路的磁通量发生变化时,感应电动势由法拉第电磁感应定
3.感应电动势就是电源电动势.有关闭合电路相关量的计算在这里都适用.
4.同学们应该会证明单位关系:V =Wb/s.
五、教学说明
1.这一节课是从能的转化和守恒定律入手展开的,其目的在于渗透一点物理思想.
2.这一节课先讲动生电动势再过渡到感生电动势,其目的是隐含地告诉学生在某些情况下两者是一致的、统一的.
3.建议本节课后安排一节习题课来加以巩固.
2.电磁铁2教案 篇二
摘要:分析了表面式与内置式永磁同步发电机转子结构上的差异,选定电机的转子结构型式,对永磁同步风力发电机的性能特点进行了分析和研究,计算了2,935 Mw高速永磁同步风力发电机的电磁方案,对上述确定的电磁计算方案,利用有限元软件进行仿真,分析了发电机的空载、负载、短路特性,研究了电压波形正弦性畸变率、齿槽转矩、功率因数、短路电流的计算,经验证,各项性能满足设计要求,
关键词:有限元方法;永磁电机;风力发电;电磁设计;性能分析
DOI:10.15938/j.jhust.2016.04.019
中图分类号:TM301.4
文献标志码:A
文章编号:1007-2683(2016)04-0101-05
0引言
近几年环境污染愈发严重,新能源的研究和利用越来越受到人们的重视,而风能由于其分布面积广、总量大等特点成为可再生能源中的研究热点,风力发电逐渐变成除火电、水电、核电之外的第四大发电方式,目前在国内半直驱永磁同步发电机的设计还处于探索阶段,设计方法还不成熟,因此研究Mw级半直驱风力发电机将会有利于提高我国风力发电设计的整体能力,推进风力发电行业的发展,加快我国风电机组的国产化步伐,缩小我国与发达国家风电技术上的差距,为我国的环保与能源事业尽一份力。
永磁发电机的优点是不需要电励磁,可实现无刷化,无励磁损耗,效率高,同时可以提高电机的功率密度,虽然发电机成本增加,但对于降低机组的振动噪声和提高运行可靠性有着重要意义,文对永磁同步电机气隙磁密的影响因素进行了分析,文应用傅里叶分解得出了传统的多相异步电动机谐波电流与建立的谐波电势的关系,谐波次数较低,忽略了高次谐波,文对传统电励磁的同步发电机定子斜槽的空载电压波形进行了数值计算,同时对齿磁通进行了计算,文通过非均匀气隙法、多段磁钢法、调整磁极宽度、斜槽法等方法,优化气隙磁场来改善电机性能,本文利用有限元软件对电机进行空载、负载、短路性能分析,主要包括空载电压,齿槽转矩、负载电磁转矩、功率因数的分析。
1.永磁同步发电机的转子构造
永磁同步发电机在转子尺寸确定的情况下,选择不同的转子结构,永磁体体积不同,永磁体提供的磁通量也会不同,从而永磁同步发电机的性能参数也会不同,
图1为永磁同步发电机几种转子结构,现分析转子结构并选取转子模型,假设永磁同步发电机转子的长度为L,外径为R,内径为r,假设永磁体径向充磁方向长度为h,切向为2h,估算各种转子结构的永磁体提供磁通的最大截面积A。,
永磁体提供磁通的最大截面积,图1(a)为:
对于6极永磁同步电机,转子内外径的比值大约是0,4,现取0,4进行估算,得到不同结构的永磁体截面积值,如表1所示,
虽然在表l中所得的数据是估算的,但是可以从中得到磁通面积变化趋势,从表1中可以看出,内置式W型磁钢提供的磁通面积最大,其次是内置式u型磁钢,对于半直驱永磁同步发电机而言,应优先选取内置式V型,U型,W型磁钢本文电机选取U型磁钢,此种电机有以下一些特点:
1)此结构较表面式永磁发电机简单,省去了导磁性的不锈钢套环,
2)由于没有套环,所以其等效气隙小,与使用相同磁钢的表面式永磁同步发电机相比,此结构主磁路磁阻小,可获得更高的磁通密度,
3)由于磁钢端部产生漏磁通,所以通常在不影响机械强度的前提下,在磁钢端部用磁导率与空气材料相同的材料做延伸,降低磁钢端部漏磁,
4)由于磁钢内嵌入转子铁心,而转子铁心内空间较大,所以磁钢形状及排布可以有更大的自由选择空间,
5)内置式永磁同步发电机与表面式永磁同步发电机相比,其q轴的电感较大,导致q轴的电枢反应也比较大,容易受到磁饱和的影响,
2.永磁风力发电机运行性能分析
2.935 MW永磁同步风力发电机采用U型磁钢转子结构,定子槽数为72,极对数为3,三相双绕组结构,工作温度120°C,磁性槽楔的相对磁导率为4,永磁风力发电机的性能指标列于表2,
2.1空载特性
通过空载运行特性,可以校核电机的磁路设计是否合理,以此依据及时调整电机结构,得到输出电压的大小及其波形畸变程度,图5给出了有限元仿真空载电压波形,可以看空载相电势波形很接近于正弦波,图6为空载电压的谐波分量分布情况,经求得线电压波形正弦性畸变率为4,2%,小于GB755—2008《旋转电机定额和性能》中5%的规定,图7为发电机工作在额定转速下的空载磁密分布云图,从图中可以看出定子齿部、轭部、转子部分、磁钢部分磁密分布比较合理,空载齿槽转矩如图8所示,因为永磁同步风力发电机槽数为72,极数为6,所以最小公倍数为72,那么槽转矩基波个数为72。相邻齿距基波数个数为1,机械角为5,齿槽转矩的最大幅值为636 N·m,占发电机额定转矩的3,9%,满足设计要求。
2.2额定负载特性
本文采用图9所示场路耦合模型模拟发电机运行,经过仿真发电机额定负载端电压和端电流波形如图10所示,从图可以看出波形为比较平整的正弦波,经计算线电压有效值为690 V,达到了额定值,而从其二者的相位可得功率因数为1,与设计相符,
2.3短路特性
短路状况下,永磁发电机运行是极为恶劣的,设计不当会引起永磁体的退磁,对此需要对永磁发电机进行最恶劣短路时情况进行仿真计算,三相短路为最恶劣短路,通过搭建外电路对永磁发电机短路时进行分析,所施加的外电路如图11所示,提取A相短路电流最大时刻三相短路波形如图12所示,开始时刻为瞬态短路,当短路电流波形稳定时,为稳态短路,瞬态短路时电流最大值为14669.7A,为额定电流的5.97倍,电流稳定后的有效值为4314.6A,是额定电流的1.757倍,均满足设计要求。
3.结论
3.六年级 电磁铁教案 篇三
教学目标;1.科学概念
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。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。2.过程与方法 制作铁钉电磁铁。
做研究电磁铁的南北极的实验。3.情感、态度、价值观
养成认真细致、合作进行探究的品质。
教学重点、难点: 重点:发现电磁铁的基本性质,发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。难点:探究电磁铁南北极发生变化与哪些因素有关。
教学内容:
一.复习引入,引发新的思考(承上启下)
1.把通电的线圈靠近指南针,指南针会怎样?我们已证实这种现象说明了什么? 2.(板画一枚铁钉,实物展示一个较大的电磁铁)如果象这样把导线缠绕在铁钉上(演示),铁钉会产生磁性吗?你是怎么想的?
二.制作铁钉电磁铁并探究其基本性质。
1.为了观察到最真实的现象,我们需要制作这样一个装置。(1)课件出示,交流:怎样绕?
(预设答案:按顺时针或逆时针的方向绕;绕得紧而密;两头要打结固定好)(2)师生同步绕。
(重点问题:明确顺时针及逆时针方向。策略:绕线圈同学实物投影下展示,其余同学判断。)
为方便后面的描述和研究,我们统一把铁钉的两端命名为钉帽、钉尖(板书)。2.把我们的装置接到电池上,能吸起大头针吗?会怎么样呢?断开电流,还有磁性吗?(出示要求:
1、不要将电磁铁长时间接在电池上。
2、反复做两三次,看看是不是都有同样的现象。
3、测试一下,我们的电磁铁能吸起几个大头针。)
3.分组实验。
4.交流:我们发现了什么?
5.小结并板书:接通电流可以产生磁性
6.现在请同学们观察这个装置有哪几部分组成的?
像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁(板书:电磁铁)。三.电磁铁南北极的研究。
1.师:你认为电磁铁会有与磁铁类似的性质吗? 生:会。师:在四年级的时候,我们已经学习了磁铁有哪些性质呢?
磁铁有磁性,电磁铁接通电流后也有磁性。磁铁有南北极,电磁铁有南北极吗? 2.如果有,怎么判断电磁铁的钉尖一端和钉帽一端分别是什么极?(学生发表看法,教师板画)
(1)交流验证方案,确定测试方法:指南针测试。
(2)师示范用“指南针测试”。(组织学生讨论:是不是钉尖吸引磁针的南极,就能确定钉尖就是北极了?从而使学生认识到有时互相吸引的是铁,而不是异极,所以必须测两次,也就是必须同时满足一端排斥、一端吸引这两个条件,才能确定是南极或北极。)3.学生动手操作,借助小磁针开展研究。4.按小组顺序汇报本组电磁铁南北极情况。5.观察各组的数据,发现了什么?
可能什么原因造成了电磁铁南北极方向的不一致?
(让几个组展示各自的装置进行比较,合理的进行推测)
6.我们的猜测是否正确?怎样证明?(活动性作业:小学科学课堂内的一些观察,实验记录单均可视作科学课的课堂作业。课堂活动性作业旨在把理性化的、学科性的知识转化为学生感性化的、活动性的知识探究,让学生亲身经历求知的整个过程。)
(关注点:每次只改变一个因素;多次实验,及时记录。)7.学生分组研究并记录,教师巡视。8.交流研究现象和结果。
(关注点:交流的小组要展示他们的研究报告——基于现象的观察做出解释。每一个因素对于电磁铁磁极是否有影响,要得到所有研究者的认同,即要问一问其他学生是否同意他们的结论。)
小结并板书:改变电池的正负极接入方向,改变线圈缠绕的方向,会改变电磁铁的南北极。四.课堂总结。
巩固性作业:对本课所学知识进行有目的、有计划、有步骤、有指导的训练活动。通过这个训练活动,促使学生把知识理解的更透彻,掌握的更牢固,为进一步培养能力打好基础,为进一步掌握新知识创造条件。
1.电磁铁是由 ___________、_____________ 两个部分组成的,它通电时产生,切断电源后 消失。
2.电磁铁也有南北极,电磁铁的南北极与、有关。
3.比较磁铁和电磁铁性质有哪些异同?
4.15章《电磁铁与自动控制》教案 篇四
1.知道一些基本的磁现象,知道“磁化”和“去磁”的简单方法,了解磁性的广泛应用
2.认识磁场,知道磁感线是形象表示磁场的一种方法 讲授:(引入)极光或宇宙中的暗物质 一. 已知的磁知识:(提问)1.磁体可以吸引铁钴镍。
2.磁体有两极,一个为S,一个为N。3.同名磁极互相吸引,异名磁极互相排斥
4.条形磁体两极磁性最强,中间较弱(演示实验)由这些已知知识提问:“为什么钢条可以变成磁铁呢?”
“为什么同名磁极互相吸引,异名磁极互相排斥” “条形磁铁切成两半后,会变成单一磁性的磁铁吗?”
提出问题后,继续深入学习磁体的知识 二. 磁化和消磁
1.解释磁性产生的原因----磁分子会有规则的排列 2.磁化和消磁的方法(可以增加“演示磁化”的实验)3.阅读信息浏览,了解没发现磁单极子 三. 认识磁场
1.磁化和磁体间的相互作用,是通过磁体周围的磁场作用的,磁场是确实存在的物质,但是看不见,摸不着。我们通过什么方法可以了解到呢? 2.播放视频:演示磁场
3.学生模范磁场的画法(条形磁铁、蹄型磁铁、异名磁极相对、同名磁极相对)
4.地磁场(引入:指南针的s极是指着什么方向呢?北方还是南方?)
地球是一个大磁体,地理老师说的是上北下南,左西右东,而磁场的极性与地理的两极相反,是上南下北。(用作图表示)四. 五. 完成课后的习题
补充知识:生活中应用到磁体的有哪些:磁卡,录音带,喇叭,风扇(马达)。(强调光盘是光学应用,没有磁性)15.2奥斯特也的发现 教学目标:
1.了解奥斯特实验,知道电流的磁效应
2.知道导体周围存在磁场,通电螺线管外部的磁场分布跟条形磁铁的磁场相似,能用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性 教学过程:
(引入)奥斯特在演讲的时候发现了一个规律,这个规律让他激动得摔了一跤,然而他的听众缺没有留意到这一现象,之后奥斯特用了三个月的时间写成了《磁针的电流撞击实验》正式发现了一个令人瞠目的现象。我们今天就来演示这个划时代的实验:
一、电流的磁效应
1.演示实验,(强调平行放置)
2.结论:(学生总结)通电导体周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关
二、通电螺线管的磁场
(引入:一根导线产生磁场比较弱,如何增强这个磁场呢?)
1.观察课文通电螺线管周围的磁场,发现与条形磁铁的磁场一样。(学生发现)2.如何辨别通电螺线管的极性呢?
3.先实物演示绕法,再到黑板板图(事物演示绕法,降低学生理解的难度)4.学习右手螺旋定则
5.练习:课文习题和随堂练习 15.3探究电磁铁的磁性 教学目标
1.知道什么是电磁铁、了解电磁铁在生产,生活和自动控制中的应用 2.理解电磁铁的特性和工作原理 教学过程
引入:悬浮列车 电磁起重机 电磁铁路(隧道)讲授: 一. 介绍电磁铁与通电螺线管的区别----增加的铁芯;初步了解电磁铁的特点:磁性的有无可以用通断电的方式控制。二. 探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关
1.猜想:电流大小 线圈匝数
2.仪器:如何改变电流——滑动变阻器;如何改变线圈匝数——两个不同匝数的线圈;电流表;电源;开关; 3.设计实验
(1)探究电磁铁的磁性与电流大小的关系
a.设计电路图
b.如何比较磁性强弱(转换法)
(2)探究电磁铁的磁性与电流大小的关系
a.设计电路图(学生可能会设计成两个电路图)
b.引导学生还有什么方法保证两个电磁铁的电流相等呢? c.用串联保证两个电磁铁的电流相等(一个电路图)
4.结论:电磁铁的磁性强弱与通过电磁铁的电流的大小和电磁铁的线圈匝数有关。
第二课时:(练习)
15.4电磁继电器与自动控制 教学目标:
1.了解电磁继电器的结构和工作原理
2.会连接电磁继电器进行自动控制的简单电路 教学过程:
引入:如何合上高压电路的开关
讲授:
一.观察课文p105 初步了解工作原理(学生自学)二.介绍电磁继电器的结构
三.观察课文p103结构,讲述电磁继电器的工作过程(学生自学)四.练习(学生先学会看电磁继电器如何工作,然后提升为作图连线)
5.电磁铁2教案 篇五
法拉第电磁感应定律
教学案(备课人
方小红 2011、12、26)
一、考纲指要
1. 法拉第电磁感应定律。(Ⅱ)
2. 导体切割磁感线时的感应电动势,右手定则.(Ⅱ)3. 自感现象(Ⅰ)4. 日光灯(Ⅰ)
二、命题落点
1.正确理解感应电动势与磁通量的变化率的关系。2.应用右手定则判断切割磁感线导体电势高低。3.切割长度变化时感应电动势的计算
4.磁感应强度随时间变化时感应电动势的计算。
三、教学过程
1、感应电动势大小的计算——法拉第电磁感应定律(1)n(感应电动势计算的普遍规律,无论B变化、S变化,还是B、S都变化)t(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源.(3)产生感应电动势的若干情景
①部分导体在匀强磁场中的平动切割 —— EBlv
平动切割
B
转动切割 旋转切②部分导体在匀强磁场中的匀速转动切割 —— E12Bl 2
2③矩形线框在匀强磁场中的匀速旋转切割——EmnBS(转1/4周E④磁感应强度B的变化——EnSnBS)
B t⑤磁感强度B和面积S都变化——运用法拉第电磁感应定律求解. 典型例题
【例1】单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示
A.线圈中O时刻感应电动势最大
B.线圈中D时刻感应电动势为零 C.线圈中D时刻感应电动势最大
D.线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 【例2】如图7所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时,其它电阻不计,电阻R中的电流强度为
【例3】如图17-13所示,有一夹角为θ的金属角架,角架所围区域内存在匀强磁场中,磁场的磁感强度为B,方向与角架所在平面垂直,一段直导线ab,从角顶c贴着角架以速度v向右匀速运动,求:(1)t时刻角架的瞬时感应电动势;(2)t时间内角架的平均感应电动势?
自我提高:
1、AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝,半径rA=2rB,内有如图10所示的有理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则A、B环中的感应电动势之比εA∶εB=____,产生的感应电流之比IA∶IB=____。
2、如图14,边长l=20cm的正方形线框abcd共有10匝,靠着墙角放着,线框平面与地面的夹角α=30°。该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场。现将cd边向右一拉,ab边经0.1s着地。在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少?
课后作业
1.下列几种说法中正确的是:
A、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B、穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大 C、线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大 D、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
2、穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb,则:
A、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V B、线圈中的感应电动势是2V C、线圈中的感应电流每秒钟减少2A D、线圈中的电流是2A
3、在理解法拉第电磁感应定律线不平行),下面叙述正确的为:
A、对给定线圈,感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比
EntBSEnsEnBt的基础上(线圈平面与磁感t,及改写形势B、对给定的线圈,感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B成正比
SC、对给定匝数的线圈和磁场,感应电动势的大小跟面积的平均变化率t成正比
D、题目给的三种计算电动势的形式,所计算感应电动势的大小都是t时间内的平均值
4.与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1),一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行,以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势
A.以2v速率向+x轴方向运动
B.以速率v垂直磁场方向运动
5.如图2,垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。导体棒ab垂直线框两长边搁在框上,ab长为l。在△t时间内,ab向右匀速滑过距离d,则
6、有一个n匝线圈面积为S,在t时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了B,则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为,磁通量的变化率为,穿过一匝线圈的磁通量的变化量为,磁通量的变化率为。
7、如图4所示,前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置,第一次用时0.2S,第二次用时1S;则前后两次线圈中产生的感应电动势之比。
6.《磁铁的力量》教案 篇六
《磁铁的力量》第一课时,教材第44--45页, 教学目标:
1、科学探究目标
历一个完整的科学探究过程,逐步培养学生的科学素养。
2、知识目标
让学生知道磁铁有磁性,认识磁力的大小随距离的变化而变化,能隔物吸铁。
3、情感态度价值观目标
愿意与小组其他同学共同完成有关磁铁的实验。
能意识到得出的有关磁铁性质的结论需要通过实验反复验证。教学重难点:
重点:引导学生掌握磁铁能够吸引铁的性质,认识磁力的大小随距离的变化而变化。难点:指导学生根据探究实验过程小组设实验证明磁铁有磁性。教具准备:各种各样磁铁、小铁钉、曲别针、大头针、纸、大头针、塑料尺子、硬币、支架、泡沫、纸片、铝合金、塑料、水杯、水、缝衣针。课时安排:2课时
第一课时
一、教学引入 小魔术:会飞的曲别针 提问:曲别针为什么会在空中飞来飞去?学生观察魔术,激起学生探究的欲望
二、教授新知
活动一:磁铁能吸引哪些物体?
组织学生对身边的材料、及教师准备的材料进行猜测。并进行实验。回答问题
学生先做猜测,然后再实验,进行验证,边实验边记录。组织全班讨论:被磁铁吸引的物体是用什么材料做的?
得出结论:磁铁可以吸引铁质材料,亲
活动二:哪种情况吸得多?
1、既然磁铁可以吸引铁质材料,那么在哪种情况下磁铁的力量最大?吸得最多?
2、组织学生实验
3、指导学生正确使用尺子:尺子平直不倾斜,看刻度时眼平视直对着数字。
4、全班交流
5、讨论:通过实验,我们发现了什么规律?
发现磁铁的磁力大小与被吸引物体与磁铁之间的距离有关,距离越近,吸引力越强,反之则越弱。三:拓展活动隔物吸铁
1、问题:小明的奶奶正在给小明钉扣子,一不小心,把缝衣针掉到了喝水的杯子里,奶奶带上老花镜找了半天,还是没找到,你能帮帮老奶奶吗?不沾水能取出磁铁吗?
2、学生做实验,发现隔水能吸铁。那还能隔着哪些物体能吸引铁呢?同学们想知道吗?发挥你们的想象力,来猜猜试试。
3、发现磁铁隔水能吸铁 四:课堂总结,深化认识。
在这一环节中,让学生说一说这节课的收获。板书设计
磁铁的力量
能吸引铁类物体
距离越近磁力越强
隔物吸铁
7.科学活动教案磁铁 篇七
1. 感知磁铁间存在相吸、相斥的有趣现象。
2. 对磁铁的特性产生进一步探索的兴趣。
活动准备:
1.教具准备:大记录纸、环形磁铁玩具。
2.学具准备:环形磁铁、红蓝背心各6件、磁铁玩具人手一份。
3.认知准备:幼儿有玩过磁铁的经验。
活动过程:
(一)交流讨论,发现磁铁的特点
——你们有没有玩过磁铁?知道磁铁宝宝有什么本领吗?
——今天我带来了一块磁铁,你发现这块磁铁长什么样?(出示环形磁铁)
(二)制作玩具,感知磁铁的特性
——你们看,他们有没有吸在一起?这是怎么回事呢?
——瞧,他们还会跳舞哦!不管我怎么碰,他们就是不吸在一起,神奇吧!
——请你也来试试看,让你的磁铁在小棒上跳起舞来,并想一想为什么磁铁
宝宝不吸在一起了呢!
l 重点观察指导:
(1)幼儿是否能通过探索完成制作。
(2)幼儿在制作过程中是否能在思考的基础上调整;调整仅仅是出于无意识的摆弄,还是有意识的发现。
(3)引导孩子再重新试试的时候,孩子是否开始有意识地制作,孩子是怎样解释磁铁跳舞的原因的。
l 分享交流
——看看这些磁铁都跳起舞来了吗?
——你们是怎样让磁铁跳起舞来的?(幼儿讲述,教师操作和记录)
小结:当蓝色碰到红色的时候会吸在一起,蓝色碰到蓝色会分开来,红色碰到红色的时候会分开来。
l 幼儿体验
——想不想再去试一试?(幼儿每人三块环形磁铁)
——那我们再去试一下,看看能不能让磁铁宝宝都跳起舞来。
(三)模仿磁铁,体验磁铁乐趣
——你们想不想做一回小磁铁呢?(穿蓝红小背心)怎么做?
8.《磁铁》教案 篇八
1.知道什么是电磁铁,第五节实验:研究电磁铁 教案一。
2.理解电磁铁的特性和工作原理。
(二)实验器材
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。
(三)课前准备
检查学生使用的实验器材是否有损坏,将实验器材分小组放在盒子里,将小盒子放在学生的实验桌上。
(四)教学过程
1.提问引入新课
教师出示螺线管,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。本节课我们就来研究电磁铁。
2.进行新课
板书:第五节实验:研究电磁铁
一、电磁铁:插入铁心的通电螺线管,物理教案《第五节实验:研究电磁铁 教案一》。
提问: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?下面我们用实验来研究。
板书:二、实验:研究电磁铁的特点
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。
(用小黑板或投影仪展示下列记录表格)
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。
(2)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?
学生讨论后,老师归纳板书:
三、电磁铁的优点:
1.磁性能快显快消。
2.磁性强弱可以调节。
(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?
板书:四、电磁铁的应用。
请同学们观察课本上的彩图: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。
引导学生讨论课本上的“想想议议”。
3.小结:略。
9.磁铁大班科学教案 篇九
1.在探索中发现磁铁的特性,初步感知磁性与生活的关系。
2.学习使用比较、实验的科学探究方法。
3.能动手动脑,想办法解决问题,体验成功的快乐。
活动准备:
1.课件,电脑。
2.磁铁若干块,回形针、雪花片、木珠子、纸片、手帕、金属瓶盖、硬币(两种材质不同的硬币)、钥匙(两种材质不同的钥匙)、电池、钉子等物品。动物纸偶、木板,记录表、铅笔人手一份,博士帽与幼儿人数相等。
活动过程:
1.情境导入,激发幼儿兴趣。
师:前几天我发现了一座神秘的城堡,你们想一起去玩一玩吗?
幼:想。
(播放课件)
米奇:欢迎小朋友们来到“迪斯尼城堡”。来到我们这里的客人都要参加我们的闯关游戏,如果能顺利闯过四关,将会获得“小博士”称号。
师:你们想闯关吗?有没有信心?
幼:想,有信心。
2.闯关游戏,探索磁铁的特性。
(1)第一关:找出能被磁铁吸住的物体。(了解铁制的物体能被磁铁吸住。)
师:那我们一起进入第一关吧。(播放课件)
师:城堡里有一些物体,请小朋友们去看一看,并用磁铁试一试,把物体形象在相应的实验结果栏中画出来。表示能被磁铁吸住的物体,表示不能被磁铁吸住的物体。
(幼儿操作、记录,教师指导。)
师:通过实验,你发现哪些物体能被磁铁吸住呢?先跟你的好朋友说说你的发现吧。(幼儿相互讲述。)
师:下面哪位小朋友愿意到前面来大胆的告诉伙伴们你的发现。
幼1:我发现回形针、锁、金属瓶盖、硬币、钥匙、电池、钉子能被磁铁吸住。
幼2:毛巾、毛线、雪花片、木珠子不能被磁铁吸住。
幼3:纸片、手帕、有的一毛钱硬币不能被磁铁吸住。
幼4:有的钥匙也不能被磁铁吸住。
师:刚才有的小朋友说钥匙能被磁铁吸住,有的说钥匙不能被磁铁吸住?有的小朋友说硬币能被磁铁吸住,有的说硬币不能被磁铁吸住呢?我们再去试试好吗?(幼儿试验)
师:找出原因了吗?
幼:有的钥匙比较轻,有的比较重。轻的能不能被磁铁吸住。
师;你能找出来试给小朋友们看看吗?
(幼儿找出四把钥匙,上来做实验)
师:为什么这把比那把钥匙轻也能被磁铁吸住呢。
幼:我发现有的钥匙和硬币是铁做的,有的不是。
师:哦,你能找出哪些是铁做的吗?
幼:被磁铁吸住的就是用铁做的。
师:请你试试看。(幼儿操作,用磁铁将硬币吸住取到前面来)
师:你真聪明,这些钥匙和硬币是用不同的材质做成的,有的是用铁做的,有的是用铝或者铜做的,用铁做的就能被磁铁吸住,而用铝或铜做的却不能被磁铁吸住。
师:我们大家一起来说说能被磁铁吸住的物体,好吗?
幼:回形针、锁、金属瓶盖、铁做的硬币、铁做的钥匙、电池、钉子。
师:回形针、锁、金属瓶盖、硬币、钥匙、电池、钉子这些能被磁铁吸住的物体都有一个什么共同点呢,你发现了吗?
幼:这些东西都是铁做的。
师:小朋友们太聪明了,的确,这些能被磁铁吸住的物体中都含有铁,磁铁能吸住铁制的东西。
师:看看第一关你们闯过了没有。
(2)第二关:用磁铁吸住塑料杯。(初步感知磁铁的穿透性。)
师:我们来看看第二关是什么?(播放课件)。
师:那你们去试一试,想办法用磁铁吸住塑料杯。(引导幼儿大胆尝试,利用铁制品使磁铁吸住塑料杯。)
幼儿每人拿一只一次性塑料杯,动手试验。
师:刚才你是怎样用磁铁把杯子吸起来的?把你的方法告诉你的好朋友。(引导幼儿相互讲述并交流。)
幼1:我把磁铁放在杯子外面,然后里面放上一把铁做的钥匙,磁铁吸住了钥匙也吸住了杯子。
幼2:我把杯子里面放块磁铁,在外面用磁铁吸住杯子里的磁铁,杯子就被吸住了。
幼3:瞧,我把杯子里面放了许多的回形针,外面用磁铁一吸,杯子就被吸住了。
幼4:我把磁铁放在杯子里,外面用电池吸住磁铁,杯子也能被吸住。
师:小朋友想了很多好办法用磁铁把杯子吸起来,为什么这样能把杯子吸起来呢?
幼1:磁铁能隔着杯子的膜吸住金属瓶盖,杯子也就一起吸住了。
幼2:磁铁能吸住磁铁,杯子被夹在中间也能被吸住。
幼3:杯子比较薄,磁铁能吸住杯子里的硬币。
总结:磁铁的磁性穿过了塑料杯子,吸住了杯子里铁制的物体,杯子就被吸起来了。
师:第二关你们闯过了吗,一起来看一看。(幼儿欢庆)
(3)第三关:利用磁铁让动物纸偶在木板上跳舞。(进一步感知磁铁的穿透性。)
师:一起来看看第三关是什么?(播放课件)
师:你们每个人选一个自己喜欢的小动物,想办法利用磁铁和其他物体让动物在木板上跳舞,去动脑筋试一试吧!
(幼儿操作,教师指导。)
师:你是怎样让小动物跳舞的?和你的好朋友相互说一说。(引导幼儿相互交流,个别幼儿讲述并演示。)
幼1:我把小动物的脚下贴了个硬币,然后把磁铁放在木板底下吸着硬币动,小动物就会跳舞了。
幼2:我把小动物的脚下,然后把大磁铁放在木板底下吸着小磁铁,我手怎么动小动物就怎么跳了。
幼3:我在小动物上贴了个酒瓶盖,用磁铁放在木板底下,小动物就能跳舞了。
师:谁愿意带上你的小动物到前面来跳舞呢?
(个别幼儿示范)
师:小朋友们的这些办法都很棒,大家用的方法都能让小动物跳舞,是因为磁铁的磁性可以穿过厚厚的木板吸住铁制物体。
师:磁铁的磁性除了可以穿过木板,还可以穿过什么呢?
幼1:还可以穿过衣服。
师:能把话说完整吗?什么可以穿过衣服?
幼1:磁铁的磁性可以穿过衣服。
幼2:磁铁的磁性可以穿过玻璃。
幼3:磁铁的磁性可以穿过墙壁。
幼4:磁铁的磁性可以穿过黑板。
……
师:刚才小朋友们说了这么多的想法,我们可以回家动动小手试一试好吗?
幼:好!
师:第三关你们闯过吗?一起看一看。
(4)第四关:说出磁铁在生活中的用处(不少于五种)。(初步了解磁性与生活的关系。)
师:一起进入第四关。
师:磁铁在生活中有哪些用处呢?小朋友相互说一说。(幼儿相互讨论并讲述。)
幼1:冰箱的门就用了磁铁,可以自动吸在冰箱柜上。
幼2:我妈妈说电铃上也用了磁铁。
幼3:电饭锅里也有磁铁,我用硬币吸过。
幼4:我们教室门后面能吸门的东西。师:哦,那叫门吸。
幼5:磁性黑板也有磁性。
师:小朋友们观察得真仔细,我们的生活离不开磁铁。我们可以回家请爸爸妈妈一起帮着再找找生活中磁铁还有哪些用处。然后来告诉好朋友或老师听好吗?
幼:好!
师:你们知道这是什么吗?它有什么作用呢?(出示指南针)
幼1:指南针。可以用来指方向。
幼2:人家去森林探险就要用指南针指方向,不然出不来。
幼3:开车的也要用指南针,知道哪是东哪是西?哪是南哪是北?
师:你们知道指南针是怎样发明的吗?一起来看一看。(看录像)
幼1:指南针是用人工磁铁造的。
幼2:指南针的发明用了磁石和人工磁铁。
总结:是的,中国古人利用磁铁的磁性发明了指南针,给我们的生活带来了方便,真了不起!磁铁的作用真大!
3.活动结束:获得“小博士”称号,体验成功的快乐。
师:小朋友已经成功闯过了四关,恭喜你们成为“小博士”。请陈博士为我们“小博士”戴上博士帽。
(戴“博士帽”,并集体留影)
师:小博士们以后要多动脑筋,利用磁铁的特性发明出对我们生活有用的东西,好吗?今天时间不早了,我们该回去了!
(带领幼儿离开“迪斯尼城堡”。)
活动延伸:
10.中班科学教案磁铁 篇十
生:做实验
师:小朋友,做好了没有?你们发现了什么?
生:做好了。磁铁上粘了回形针、铁钉,好多东西哟。
师:有没有小朋友磁铁上什么都没有粘到的,请举手。
生:我没有
师:没关系,把你的磁铁放在这上面,有了没有?
生:有了。
师:你们磁铁上粘的都是什么材料做成的?
生:都是铁。
师:对,都是铁,这说明磁铁有什么本事?
生:能吸铁。
师:好,小朋友们真聪明,实验出了磁铁能吸铁的本领,还告诉了自己的爸爸妈妈,让他们给你们记录了下来,好能干!!!
请小朋友把你们的盘子和纸盒放在桌子的下层。
玩乐活动:钓鱼、鸡吃面包
师:下面再玩钓鱼、鸡吃面包的游戏,同样是利用刚才学的磁铁的本事来玩,这两个游戏可以选择一个玩乐。看看哪个小朋友最聪明。
生:钓鱼和玩鸡吃面包的游戏
师:奖励玩的好的小朋友。
延伸活动:
师:请小朋友回家以后,观察我们实际生活中那些物品里面含有磁铁。把它记录下来带到幼儿园。
11.研究磁铁教案 篇十一
汪淑娇
教学准备
各种形状的磁铁、回形针、大头针、铁片、铝片、铜丝、棉线、塑料片、橡胶管等 教学过程
一、创设情境,激趣导入
同学们喜欢看魔术吗?今天老师就给大家带来一个小魔术。请大家仔细观察,看看谁能发现其中的秘密。(教师演示小魔术)你观察到什么,发现其中的秘密了吗?
你们真聪明,不过吸铁石是它的小名,它在科学上有一个响当当的大名,叫:磁铁(学生齐答)。同学们玩过磁铁吗?想不想再玩一玩啊?那今天我们就来研究磁铁。(板书课题)
二、合作探究,进行新课
(一)、磁铁的种类
磁铁从外形上分有很多种类(板书:种类),今天老师就带来了一些磁铁,你能根据它的形状叫出它们的名字吗?(学生答师板书:条形、马蹄形、环形······)
(二)、磁铁的性质
1、初步感知磁铁的一些性质
(1)、同学们真厉害啊,知道的真多。在认识了这些磁铁后,我们就要来玩磁铁了哦。(2)、介绍实验材料(一枚条形磁铁、回形针、大头针、铁片、铝片、铜丝、棉线、塑料片、橡胶管等)
(3)、老师要求你们小组合作,充分利用这些实验材料玩磁铁。我们要比一比哪一组玩的花样多,更要比一比哪一组最善于观察,能够在玩磁铁的过程中发现磁铁的一些性质。并说说是怎么操作的。(板书:性质)
(4)、学生实验,教师巡视。
(5)、大家玩的开心吗?也一定有许多收获吧?把你们的收获展示给大家,好吗?请每一个小组推选一名代表上台汇报,我们来比比哪个小组的研究最有成效。汇报一下发现了什么?是怎么操作的?(学生汇报,教师根据学生的汇报板书:能吸铁、磁力有穿透性、磁性能传递、可以指方向)
(6)、刚才,大家敢于实践,善于发现,交流热烈,而且善于倾听,真像一个个的小科学家。那么大家有没有发现,用条形磁铁吸回形针或大头针时,哪个部位吸到的物体多呢,说明条形磁铁的磁力怎么样呢?
2、研究条形磁铁各部分的磁性强弱是否一样
(1)、大家认为,一块条形磁铁上各部分的磁力一样吗?(不一样)(2)、大家认为一块条形磁铁上各部分的磁力是不一样的。那么现在就请各小组的同学设计一个研究磁力大小的实验,来证明你的猜想是否正确。
(3)、学生实验,教师巡视。(4)、从你们的实验看,磁铁各部分的磁力大小有什么特点啊?(学生汇报,教师板书:磁力有大小)
(5)、同学们真了不起,那么如果老师给你们两枚条形磁铁,你们再来玩,看看还能有什么收获呢?
3、研究同极相斥,异极相吸
(1)、请同学们拿出课桌里的信封,用信封里的材料(两枚条形磁铁、两辆小车,两枚环形磁铁、一根小棒)再来玩一玩磁铁,看看还能发现磁铁的秘密吗?(2)、学生实验,教师巡视。
(3)、你们还发现了磁铁的什么秘密呢?展示给大家,好吗?(学生汇报,教师板书:同极相斥,异极相吸)
三、总结拓展,结束新课
1、磁铁还有许多秘密,而且在我们的生产和生活中应用也很广泛。课后,同学们可以先了解一下,我们下节课将继续研究。
2、那么通过今天这节课的学习,你有哪些收获呢?
3、只要你善于发现,积极思考,认真实践,你会发现其实科学就在我们身边,就在我们的手上,我们也是科学家。
4、最后,请大家利用磁铁的性质把实验器材照原来的样子整理好。板书:
种类 条形、马蹄形、环形······ 能吸铁 研究磁铁 磁力有穿透性 磁性能传递 性质 可以指方向 磁力有大小
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