资源描述
16.3 探究电磁铁的磁性
知识点一 电磁铁
1.电磁铁：把螺线管紧密地套在一个铁芯上，这样就构成了一个电磁铁。电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，它是由线圈和铁芯两部分组成的。电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失。
2.工作原理：电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的。
电磁铁的铁棒(铁芯)是由软铁制成的。被磁化时显磁性，但失去外部磁场时，其磁性又立即消失。
3.电磁铁中加铁芯的原因：通电螺线管通电后产生磁场，该磁场使插入的铁棒磁化，铁棒磁化后的磁场极性与通电螺线管的极性完全一致，使得电磁铁的磁性相比螺线管的磁性大大增强。
知识点二 影响电磁铁磁性强弱的因素 精练版P8
1.实验探究：电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关。
实验过程：进行以下三个小实验，探究电磁铁的特点，同时记录观察到的实验现象。
探究1：连接好如图所示电路，其中电磁铁由在一根又粗又长的铁钉上缠绕20匝的漆包线制成，拿着电磁铁一端，并将其另一端靠近桌面上的一堆大头针，闭合开关后发现电磁铁将一些大头针吸引起来，而断开开关后发现被吸住的大头针都掉了下来。
探究2：改变滑动变阻器的阻值，使电流表示数分别为0.5A、0.8A、1.2A，发现当电流为0.5A时电磁铁吸引的大头针数最少，而电流为1.2A时吸引的大头针数最多。
探究3：断开开关，将漆包线再在铁钉上缠绕10匝使电磁铁线圈匝数变为30匝，调节滑动变阻器使电流表示数为1.2A，发现吸引的大头针数量比探究2(线圈匝数为20匝)中电流为1.2A时吸引的大头针数目多。
探究归纳：
影响电磁铁磁性强弱的因素
磁性
电流的通断
通电
有
断电
无
电流的大小
小
弱
大
强
匝数的多少
少
弱
多
强
探究结论：电磁铁的磁性强弱与线圈中的电流大小和线圈的匝数多少有关，当匝数一定时，通过电磁铁电流越大，电磁铁的磁性就越强；当电流一定时，外形相同的电磁铁线圈的匝数越多，磁性就越强。
2.电磁铁的特点
(1)电磁铁通电时产生磁性，断电时失去磁性。
(2)电磁铁中的电流越大，磁性越强。
(3)电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，磁性越强。
(4)当通入电磁铁的电流方向改变时，电磁铁的磁极性质改变。
3.常用电磁铁一般都做成“U”形
如图所示，电磁铁的铁芯用软铁制成，且在生产和生活中，常用的电磁铁大都做成“U”形，使它的两个磁极同时吸引磁性物质，吸引力会更强。
例1 在一次实验中，小红连接了如图所示的电路。电磁铁AB的正上方放有一枚小磁针，闭合开关，可能出现的情况是( )
A.电磁铁A端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向右移动，电磁铁的磁性增强
D.移动滑动变阻器的滑片P，不影响电磁铁的磁性强弱
解析：由题图可知螺线管中电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管的A端为N极，B端为S极，故A选项错误；因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则可知小磁针的N极向右偏转指向B端，故B选项正确；若滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则由欧姆定律可得线圈中的电流变小，所以电磁铁的磁性减弱，故C、D选项错误。
答案：B
知识点三 电磁铁的应用 精练版P8
1.磁浮列车
在磁浮列车的地面轨道和列车的底部都安装有电磁体，磁浮列车就是利用磁体之间的相互作用(包括吸引和排斥两种)，使列车悬浮在轨道上方行驶，从而减小了列车运行的阻力，极大地提高了列车的运行速度。
2.电磁起重机
电磁起重机中有一个巨大的电磁铁，通电后，电磁铁产生很强的磁性，利用磁铁的吸铁性，能吸起成吨的钢材或铁矿石。
3.电铃
电铃中有一个电磁铁，当接通开关时，电磁铁中有电流通过，产生了磁性，把弹簧片吸过来，带动小锤击打电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路再次闭合。不断重复，电铃便发出连续地击打声。
4.其他应用
电话的听筒、磁带录音、电磁选矿等都应用了电磁铁，甚至在农业上也可利用电磁铁来除去种子中的杂质。
例2 如图所示为电磁选矿机的示意图，漏斗M中装的是矿石，电磁铁固定在转筒内，当矿石从漏斗经转筒落入A、B两容器时，落入A中的是________，落入B中的是________(前两空均选填“铁磁性物质”或“非铁磁性物质”)。其原因是______________________________________。
解析：电磁选矿机的转筒内有电磁铁，由于电磁铁能吸引铁磁性物质，故落入B中的是铁磁性物质，而非铁磁性物质在重力的作用下，落入A容器中。
答案：非铁磁性物质 铁磁性物质 磁铁能够吸引铁磁性物质
易错点 电磁铁的磁性增强，并不一定是电磁铁的引力增大，也可能是斥力增大
(1)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。(2)影响通电螺线管磁性强弱的因素：①电流的大小；②线圈匝数的多少；③是否插入铁芯。
例3 弹簧下悬挂一条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，如图所示，闭合开关后要使弹簧伸长，下列措施中不可采用的是( )
A.使滑片P向b端移动
B.使滑片P向a端移动
C.将铁芯从螺线管中取出
D.把电源两极对调后接入原电路
解析：由右手螺旋定则可判断出通电螺线管的上端为N极，下端为S极。磁铁的下端为N极，磁铁与螺线管互相排斥。当滑片P向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，螺线管的磁性减弱，斥力减小，弹簧伸长，故A选项正确。当滑片P向a端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，螺线管的磁性增强，斥力增大，弹簧缩短，故B选项错误。将铁芯从螺线管中取出，螺线管的磁性减弱，斥力变小，弹簧伸长，故C选项正确。把电源两极对调，螺线管的极性改变，磁铁与通电螺线管由原来的相斥变为相吸，弹簧伸长，故D选项正确。
答案：B
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