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(共29张PPT)
第十六章　磁场 电磁铁
第3节　电磁铁
（案例一）
1.如图所示,把一根导线绕成螺线管,再将______插入螺线管内,当有电流通过它时,它也可以像永磁体那样工作。这种磁体,在有电流通过时______(选填“有”或“没有”)磁性,没有电流通过时 ______(选填“有”或“没有”)磁性,我们把这种装置叫做电磁铁。
预习清单
铁芯
有
没有
预习清单
2.内部插有铁芯的通电螺线管叫做_________,它是利用_______________工作的。
3.铁芯磁化后对螺线管起_________磁性的作用;铁芯必须由___________________制成(保证断电后磁性会消失)。
4.电磁铁的优点:电磁铁磁性的有无可由____________来控制;电磁铁磁性的强弱可由电流________和线圈________的多少来控制;电磁铁的磁极可由_________来改变。
电磁铁
电流的磁效应
加强
电流的通断
软磁性材料(软铁)
大小
匝数
电流方向
课程导入
一盒大头针撒落到了地面上,有什么好方法来收集这些大头针吗
被磁体吸起的大头针能不能自动掉入盒子里呢
实际生活中有没有能方便地控制磁性的磁体呢
课程导入
能方便地控制磁性强弱和有无的磁体———电磁铁
任务一：什么是电磁铁
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
如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢
任务一：什么是电磁铁
实验器材:螺线管、铁棒、小磁针、开关、电源、导线。
实验探究: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。
任务一：什么是电磁铁
实验现象: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增强。
提示:铁棒被磁化,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,又有铁棒磁化后产生的磁场,因而螺线管周围的磁场增强了。
物理学中,把插入铁芯的螺线管称为电磁铁。
任务一：什么是电磁铁
电磁铁是一个带有铁芯的螺线管,它由线圈和铁芯两部分组成。有电流通过时,电磁铁有磁性;没有电流通过时,电磁铁就没有磁性。
任务一：什么是电磁铁
任务一：什么是电磁铁
电磁铁的工作原理
(1)电磁铁的工作原理:电流的磁效应,即当有电流通过导线时,会在其周围产生磁场。
(2)铁芯的作用:铁芯被磁化后,增强了通电螺线管周围的磁场强度。
任务一：什么是电磁铁
电磁铁是利用电流的磁效应来工作的,在螺线管的内部插入铁芯并通电后,铁芯在螺线管的磁场中被磁化,两磁场叠加,使电磁铁的磁性大大增强了。
任务二：电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
1.探究影响电磁铁磁性强弱的因素
电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关
猜想假设:
①电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性,猜想电流的大小应该会影响电磁铁磁性的强弱。
②构成电磁铁的主要部件是线圈,猜想线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁磁性的强弱。
任务二：电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
设计并进行实验:
(1)实验方法:
①控制变量法:控制电磁铁线圈的匝数不变,改变线圈中电流的大小;控制电磁铁线圈中的电流不变,改变线圈的匝数。
②转换法:根据电磁铁吸引小铁钉或大头针数量的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
注意:多次进行实验,并记录每次实验的数据,最后取平均值。
任务二：电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
(2)实验电路。
甲 乙
任务二：电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
(3)实验器材:电磁铁、电源(带开关)、滑动变阻器、电流表、小铁钉等。
(4)进行实验:
①按照图甲所示的电路图,把滑动变阻器、电流表和电磁铁串联起来,移动滑动变阻器的滑片P,改变电路中的电流,观察电磁铁吸引小铁钉的数目有什么变化。
②按照图乙所示的电路图,把两个匝数不同的电磁铁串联在电路中,观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化。
任务二：电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
(5)分析论证:
实验①中,通过电磁铁的电流越大,吸引小铁钉的数目越多,说明电磁铁的磁性越强。
实验②中,线圈匝数多的B电磁铁吸引大头针的数目始终比A电磁铁吸引的多,说明B电磁铁的磁性比A电磁铁的磁性强。
(6)归纳总结:当电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性就越强;当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强。
任务二：电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
2.电磁铁的优点
①可以通过电流的通断来控制电磁铁磁性的有无。
②可以通过改变电流的方向来改变电磁铁的极性。
③可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制电磁铁磁性的强弱。
任务三：电磁铁的应用
(1)电磁铁可以直接对磁性物质产生力的作用。
主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水阀门和排水阀门、卫生间里感应式冲水器的阀门等,也都是由电磁铁控制的。
任务三：电磁铁的应用
(2)用电磁铁来产生强磁场。
现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的,如磁浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。
任务三：电磁铁的应用
(1)接通电源:电铃的电路被闭合,有电流流过线圈。
(2)产生磁性:电流通过线圈后,电磁铁具有了磁性。
(3)吸引铁片:电磁铁的磁力吸引铁片(弹簧片),带动小锤运动敲击铃铛发出声音。
任务三：电磁铁的应用
(4)断电复位:弹簧片移动后,电路断开,电磁铁失去磁性,弹簧片复位,电路接通,电磁铁产生磁性……电铃一直发出声音。
(5)应用:广泛应用于家庭、办公室等场所的门铃、警报器等。
任务三：电磁铁的应用
电磁铁在不同领域的使用。
(1)医疗设备,如MRI(磁共振成像)等。
(2)电动机和发电机,在电能转换中起关键作用。
(3)自动化设备,在生产线的机械手臂中等。
(4)进行电磁铁在未来可能的新应用的创意设想。
核心总结
1.关于电磁铁,下列说法中正确的是 ( )
A.电磁铁内部的铁芯最好用钢材料制成
B.电磁铁的磁极不能改变
C.电磁铁磁性的强弱与通入电流的方向有关
D.电磁铁磁性的强弱与通入电流的大小有关
课堂评价
D
2.小明利用铁钉与漆包铜线制成一个电磁铁,并将其接入电路,如图所示。当开关闭合后 ( )
A.铁钉中有电流产生 B.铁钉的温度急剧升高
C.铁钉能吸引大头针 D.铁钉能吸引小纸屑
课堂评价
C
3.小明把表面涂有绝缘层的导线绕在一根大铁钉上,把导线和其他元件连接成如图所示的电路,用来探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关。小明把开关闭合后,发现电流表有示数,但电磁铁不能吸起大头针。
课堂评价
(1)电磁铁不能吸起大头针的可能原因:_________________。
(2)写出验证你的猜想是否正确的方法: _________________
___________________________________________________________________________________________。
课堂评价
导线中的电流过小
断开开关,向左移
动滑动变阻器的滑片,然后闭合开关,将电磁铁靠近大头针,观察
电磁铁能否吸起大头针
4.在下图的虚线框内画出电池组和滑动变阻器的符号,并画线代替导线连接好电路。
要求:开关闭合,小磁针静止时如图所示;当滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁的磁性增强。
课堂评价

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