16.3-探究电磁铁的磁性.ppt

16.3 16.3 探究电磁铁的磁性探究电磁铁的磁性第十六章第十六章 电磁铁与自动控制电磁铁与自动控制1课堂讲解课堂讲解2课时流程课时流程电电磁磁铁铁电电磁磁铁铁的磁性的磁性电电磁磁铁铁的的简单应简单应用用课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结当堂当堂检测检测思考：思考：起重机是怎起重机是怎样样把把废钢铁废钢铁吸起来的？起重机吸起吸起来的？起重机吸起 废钢铁废钢铁后又后又发发生了什么情况？生了什么情况？今天，我们来学习电磁铁的知识今天，我们来学习电磁铁的知识知知1 1讲讲1知识点知识点电磁铁电磁铁思考：思考：什么是电磁铁呢？什么是电磁铁呢？结论：结论：如图所示：如图所示：线圈线圈线圈线圈铁芯铁芯铁芯铁芯定义定义把把插有铁芯插有铁芯的通电螺线管称为的通电螺线管称为电磁铁电磁铁。知知1 1讲讲活动：活动：自制电磁铁自制电磁铁知知1 1讲讲【例例1】通通电电螺螺线线管中插入管中插入铁铁芯后，磁性大大增芯后，磁性大大增强强，其原，其原因是因是()A铁铁芯本身具有磁性芯本身具有磁性B插入插入铁铁芯，使芯，使电电流增大了流增大了C插入插入铁铁芯，相当于增加了芯，相当于增加了线线圈的匝数圈的匝数D螺螺线线管的磁性与被磁化的管的磁性与被磁化的铁铁芯的磁性的共同芯的磁性的共同作用作用（来自（来自点拨点拨）D知知1 1讲讲【解析解析】通电螺线管周围存在磁场，当铁芯插入其中后，铁芯通电螺线管周围存在磁场，当铁芯插入其中后，铁芯被磁化，又形成一个磁场，两个磁场相互叠加，使磁被磁化，又形成一个磁场，两个磁场相互叠加，使磁性增强。性增强。总 结知知1 1讲讲1.电电磁磁铁铁的的铁铁芯是用芯是用软铁软铁制成的，而不是用制成的，而不是用钢钢制成的。制成的。这这 是因是因为软铁为软铁是是软软磁性材料，在磁磁性材料，在磁场场中容易被磁化，离开磁中容易被磁化，离开磁 场场后磁性又很容易消失，因此当螺后磁性又很容易消失，因此当螺线线管断管断电时电时，软铁软铁的磁的磁 性就会消失，能将原来吸附的物体迅速放开。而性就会消失，能将原来吸附的物体迅速放开。而钢钢是硬磁是硬磁 性材料，被磁化后磁性能性材料，被磁化后磁性能长长期保存，当螺期保存，当螺线线管断管断电电后，仍后，仍 具有磁性。具有磁性。2.在生在生产产和生活中，常用的和生活中，常用的电电磁磁铁铁大都是制成大都是制成“U”形，形，使它的两个磁极同使它的两个磁极同时时吸引吸引铁质铁质物体，物体，这样这样吸引力会更吸引力会更强强。电电磁磁铁铁的工作原理是的工作原理是()A电电流的流的热热效效应应 B电电流的磁效流的磁效应应C电电流的化学效流的化学效应应 D以上都不以上都不对对知知1 1练练1（来自（来自典中点典中点）B知知1 1练练（来自（来自典中点典中点）【中考中考兰兰州州】许许多自多自动动控制的控制的电电路中都安装有路中都安装有电电磁磁铁铁。关于。关于电电磁磁铁铁，下列，下列说说法中正确的是法中正确的是()A电电磁磁铁铁的的铁铁芯，可以用芯，可以用铜铜棒代替棒代替B电电磁磁铁铁的的铁铁芯，可以使用永磁芯，可以使用永磁铁铁C电电磁磁铁铁是根据是根据电电流的磁效流的磁效应应制成的制成的D电电磁磁铁铁是根据是根据电电流的流的热热效效应应制成的制成的2C知知2 2讲讲2知识点电磁铁的磁性提出问题：提出问题：电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？猜想：猜想：磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数有关。知知2 2讲讲实验器材：实验器材：电源、开关、变阻器、导线、电流表、大电源、开关、变阻器、导线、电流表、大 头针、电磁铁头针、电磁铁实验实验方法：方法：控制控制变变量法、量法、转换转换法法实验过实验过程：程：1.研究研究电电磁磁铁铁的磁性的磁性强强弱跟弱跟电电流大小的关系流大小的关系：现象：现象：增大电流，电磁铁吸增大电流，电磁铁吸 引的大头针数目增多。引的大头针数目增多。表明：表明：当匝数一定时，通过当匝数一定时，通过 电磁铁的电流越大电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强。电磁铁的磁性越强。知知2 2讲讲2.研究研究电电磁磁铁铁的磁性跟的磁性跟线线圈匝数的关系：圈匝数的关系：现现象：象：匝数越多匝数越多,磁性越磁性越强强。表明：表明：当当电电流一定流一定时时，电电磁磁铁线铁线圈的匝数越多，圈的匝数越多，磁性越磁性越强强。知知2 2讲讲电电磁磁铁铁的磁性的磁性强强弱与弱与电电流的大小流的大小、线线圈的匝数圈的匝数有关。有关。当当匝数一定匝数一定时时，通，通过电过电磁磁铁铁的的电电流越大流越大，电电磁磁铁铁的的磁磁 性越性越强强。当当电电流一定流一定时时，电电磁磁铁线铁线圈的圈的匝数越多匝数越多，磁性越磁性越强强。知知2 2讲讲【知识拓展】【知识拓展】1.电电磁磁铁铁的的铁铁芯是芯是软铁软铁。电电磁磁铁铁的磁性是通的磁性是通电电螺旋螺旋 管的磁性和被磁化的管的磁性和被磁化的铁铁芯共同作用的芯共同作用的结结果。果。2.电电磁磁铁铁的的优优点：点：电磁铁磁性有无，可用电磁铁磁性有无，可用电磁铁磁性有无，可用电磁铁磁性有无，可用_来控制。来控制。来控制。来控制。电磁铁磁性强弱，可用电磁铁磁性强弱，可用电磁铁磁性强弱，可用电磁铁磁性强弱，可用_来控制。来控制。来控制。来控制。电磁铁的极性变换，可用电磁铁的极性变换，可用电磁铁的极性变换，可用电磁铁的极性变换，可用_来实现。来实现。来实现。来实现。通断通断电电改改变电变电流大小流大小改改变电变电流方向流方向知知2 2讲讲（来自（来自点拨点拨）小明用如小明用如图图所示的装置探究所示的装置探究电电磁磁铁铁磁性的磁性的强强弱跟哪些因素有关。弱跟哪些因素有关。(1)下表是小明的下表是小明的实验记录实验记录，根据表中数据回，根据表中数据回答答问题问题：【例例2】电电磁磁铁铁(线线圈匝数圈匝数)100匝匝50匝匝实验实验次数次数123456电电流流(A)0.61.21.50.81.01.5吸引大吸引大头针头针的的数量数量711145810知知2 2讲讲（来自（来自点拨点拨）通通过过比比较较第第_和第和第_两次两次实验实验可知可知电电磁磁铁铁的磁性的磁性强强弱跟弱跟线线圈匝数有关。圈匝数有关。电电磁磁铁铁的磁性的磁性强强弱除了跟弱除了跟线线圈匝数有关外，圈匝数有关外，还还跟跟_有关。有关。(2)实验实验中，小明通中，小明通过观过观察察_来判断来判断电电磁磁铁铁磁性的磁性的强强弱。弱。电电磁磁铁铁吸引大吸引大头针头针的数量的数量36电电流的大小流的大小知知2 2讲讲（来自（来自点拨点拨）【解析解析】题题中，研究中，研究电电磁磁铁铁磁性磁性强强弱与弱与线线圈匝数的关系，圈匝数的关系，则则对对比比组组中中线线圈匝数圈匝数应应不同不同(故故应应从从线线圈圈为为100匝和匝和50匝匝的的实验实验中各中各选选一一组组)，而，而电电流大小流大小应应相同相同(线线圈圈为为100匝和匝和50匝的匝的实验实验中，第中，第3次和第次和第6次次实验实验中中电电流大小流大小相同，均相同，均为为1.5 A)，可，可见见，第，第3和第和第6两次两次实验满实验满足要足要求。求。总 结知知2 2讲讲 探究探究电电磁磁铁铁磁性磁性强强弱影响因素的弱影响因素的实验实验利用了利用了转转换换法法(通通过过“电电磁磁铁铁吸引大吸引大头针头针多少不同多少不同”间间接判接判断断“电电磁磁铁铁的磁性的磁性强强弱不同弱不同”)和和控制控制变变量法量法。知知2 2练练（来自（来自典中点典中点）小明在老小明在老师师的指的指导导下，制作了一个下，制作了一个简简易易电电磁炉。磁炉。简简易易电电磁炉的底部是用漆包磁炉的底部是用漆包线绕线绕制成的制成的线线圈，其圈，其中插入一些中插入一些铁铁芯。插入芯。插入铁铁芯的目的是芯的目的是_。1增增强强磁性磁性知知2 2练练（来自（来自典中点典中点）通通电电螺螺线线管插入管插入铁铁芯后，磁性大大增芯后，磁性大大增强强，其原因，其原因是是()A铁铁芯本身具有磁性芯本身具有磁性B插入插入铁铁芯后，使芯后，使电电流增大了流增大了C插入插入铁铁芯后，相当于增加了芯后，相当于增加了线线圈的匝数圈的匝数D螺螺线线管的磁性与被磁化的管的磁性与被磁化的铁铁芯的磁性的共同芯的磁性的共同作用作用2D知知3 3讲讲3知识点电磁铁的简单应用（a）利利用用电电磁磁铁铁发发明明的的电电报报、电电话话，开开创创了了现现代通信技代通信技术术。（b）磁磁悬悬浮浮列列车车的的轨轨道道上上安安装装着着大大量量电电磁磁铁铁，使列，使列车悬车悬浮浮“飞飞行行”（c）电电磁磁铁铁使使核核磁磁共共振振成成像像系系统统中中最最大且最重要的部件大且最重要的部件（d）在在北北京京正正负负电电子子对对撞撞机机中中，使使用了大量的用了大量的电电磁磁铁铁知知3 3讲讲电铃电铃工作原理示意工作原理示意图图磁磁带录带录音的原理音的原理贝贝尔尔电话电话的原理的原理知知3 3讲讲知知3 3讲讲【例【例3】(浙江温州浙江温州)下列下列设备设备或或电电器器(如如图图所示所示)中，其中，其主要工作原理与主要工作原理与电电磁磁铁铁无关的是无关的是()B知知3 3讲讲电电磁磁铁铁的的应应用主要体用主要体现现在在电电磁起重机、磁浮列磁起重机、磁浮列车车、电电铃铃、电电磁磁选矿选矿机等中。机等中。【解析解析】知知2 2练练（来自（来自典中点典中点）如如图图所示是直流所示是直流电铃电铃的原理的原理图图。关于。关于电铃电铃工作工作时时的的说说法不正确的是法不正确的是()A电电流通流通过电过电磁磁铁时铁时，电电磁磁铁铁有磁性且有磁性且A端端为为N极极B电电磁磁铁铁吸引吸引衔铁衔铁，弹弹性片性片发发生生 形形变变具有具有弹弹性性势势能能C小小锤击锤击打打铃铃碗碗发发出声音，是出声音，是由由 于于铃铃碗碗发发生了振生了振动动D小小锤击锤击打打铃铃碗碗时时，电电磁磁铁铁仍具有磁性仍具有磁性1D知知2 2练练（来自（来自典中点典中点）【中考中考宁波宁波】如如图图所示是利用磁所示是利用磁悬悬浮原理浮在空浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电电磁磁铁铁。给给盆栽盆栽浇浇水前后水前后()A盆栽受到的磁力大小不盆栽受到的磁力大小不变变B底座底座对对桌面的桌面的压压强强大小不大小不变变C要使盆栽与底座之要使盆栽与底座之间间距离不距离不 变变，可改，可改变电变电磁磁铁线铁线圈内的圈内的电电流方向流方向D要使盆栽与底座之要使盆栽与底座之间间距离不距离不变变，可适当增大，可适当增大电电磁磁铁线铁线圈内的圈内的电电流流2D1知识小结知识小结电磁铁电磁铁定义定义磁性强弱磁性强弱电流大小电流大小线圈匝数线圈匝数应用应用（来自（来自典中点典中点）1.电电磁磁铁铁的构成：的构成：内部插入铁芯的通电螺线管。内部插入铁芯的通电螺线管。2.电电磁磁铁铁工作原理：工作原理：电流的磁效应。电流的磁效应。3.电电磁磁铁铁的的优优点：点：(1)电磁铁的磁性有无可以通过电磁铁的磁性有无可以通过电流的通断电流的通断来控制；来控制；(2)电磁铁的磁性强弱可以通过线圈中电磁铁的磁性强弱可以通过线圈中电流大小电流大小和和线圈线圈 匝数匝数来控制；来控制；(3)电磁铁的磁极可以通过线圈中电磁铁的磁极可以通过线圈中电流方向电流方向来控制。来控制。录录音机的磁音机的磁带带上就附有一上就附有一层层硬磁性材料制成的小硬磁性材料制成的小颗颗粒。粒。录录音音时时，声音先，声音先转变转变成成强强弱弱变变化的化的电电流，流，这样这样的的电电流通流通过录过录音磁音磁头头，产产生了生了强强弱弱变变化的磁化的磁场场。磁。磁带带划划过过磁磁头时头时，磁，磁带带上的小上的小颗颗粒被粒被强强弱不同地磁弱不同地磁化，于是化，于是记录记录了一了一连连串有关磁性串有关磁性变变化的信息化的信息(如如图图所示所示)。请请根据根据图图中塑料中塑料带带基被磁化的情况，基被磁化的情况，标标出出此此时时磁磁头线头线圈中的圈中的电电流方向。流方向。（来自（来自典中点典中点）2易错小结易错小结（来自（来自典中点典中点）易易错错点：点：根据被磁化的情况判断电磁铁的极性根据被磁化的情况判断电磁铁的极性解：解：如如图图所示。所示。电电磁磁铁铁是由是由铁铁芯和芯和线线圈两部分圈两部分组组成的。通成的。通电时电时，它具有磁性。断它具有磁性。断电时电时，它的磁性会它的磁性会发发生怎生怎样样的的变变化？化？通通过对电过对电磁磁铁铁的的实验实验研究，你研究，你认识认识到到电电磁磁铁铁磁性磁性的的强强弱弱跟跟_、_和和_有有关。关。1（来自教材）（来自教材）解：解：磁性消失。磁性消失。2有无有无铁铁芯芯电电流的大小流的大小线线圈的匝数圈的匝数在如在如图图所示的所示的电电路中，能使路中，能使电电磁磁铁铁磁性增磁性增强强的的是是()A.将滑片将滑片P向右移向右移动动B.将滑片将滑片P向左移向左移动动C.将开关将开关S由触点由触点2扳到触点扳到触点1D.将将电电源的正、源的正、负负极极对调对调3（来自教材）（来自教材）B（来自教材）（来自教材）在探究在探究电电磁磁铁铁磁性与磁性与线线圈匝数的关系圈匝数的关系时时，实验实验中中用了什么方法控制通用了什么方法控制通过过两个两个线线圈的圈的电电流，使它流，使它们们保持相同？你能保持相同？你能设计设计其他方法来探究其他方法来探究吗吗？把你的？把你的方案写出来。方案写出来。4答案答案略。略。电电磁磁铁铁中用中用软铁软铁的目的是的目的是()A能能长长期保持磁性期保持磁性 B磁性容易消失磁性容易消失C判断判断电电磁磁铁铁极性极性时时方便方便 D容易取放容易取放5（来自（来自典中点典中点）B【中考中考郴州郴州】如如图图所示所示为电为电磁磁铁铁的的电电路路图图。开。开关关S闭闭合后，滑合后，滑动变动变阻器的滑片阻器的滑片P向右滑向右滑动过动过程程中中()A电电磁磁铁铁的右端的右端为为S极，磁性增极，磁性增强强B电电磁磁铁铁的右端的右端为为S极，磁性减弱极，磁性减弱C电电磁磁铁铁的右端的右端为为N极，磁性增极，磁性增强强D电电磁磁铁铁的右端的右端为为N极，磁性减弱极，磁性减弱6（来自（来自典中点典中点）D 请请完成完成典中点典中点 、板板块块 对应习题对应习题！