内容正文:
16.3 探究电磁铁的磁性
第十六章 电磁铁与自动控制
电磁铁起重机
在废品站里,巨大的电磁铁吸起几吨重的废钢铁,并把它们吸到大卡车上┈┈“哇,真奇怪!怎么能随意把钢铁吸住或放下呢?”
学习目标
1.知道什么是电磁铁;会自己制作电磁铁。
2.知道影响电磁铁磁性强弱的因素。(重点)
3.了解电磁铁在生活生产上的应用。
电磁铁
一
演示电磁铁的工作
带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
电磁铁结构
【活动1】思考下列问题:
怎样制备电磁铁呢?
铁芯的目的是为了增加电磁铁的磁性吗?
用木筷代替铁芯行不行?
探究思路:
(1)怎样制备电磁铁呢?
将漆包线绕着塑料管缠绕,然后插入铁钉,接通电路。观察开关闭合前后,铁钉吸引大头针的数量。
当有电流流过时,电磁铁具有磁性。
猜想
(2)铁芯的目的是为了增加电磁铁的磁性吗?
抽出铁钉,观察线圈吸引大头针的数量是否变化。
实验
抽出铁钉后,线圈吸引大头针的数目减少。
现象
当电流通过螺线管时,螺线管中的铁芯被电流的磁场磁化成磁铁,使螺线管的磁性增强,当断开电路时,磁性消失。
结论
(3)用木筷代替铁芯行不行?
抽出铁钉,插入木筷,观察线圈吸引大头针的数量是否变化。
实验
插入木筷后,线圈吸引大头针的数目减少。
现象
当电流通过螺线管时,螺线管中的木筷不能被磁化成磁铁,所以磁性小于插入铁芯的通电螺线管的磁性。
结论
电磁铁的磁性强弱
二
电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢?
磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和是否带铁芯有关。
应用电流磁效应,应该与电流大小有关。
线圈是主要部件, 应该与线圈的形状、匝数有关。
问题
猜想
影响电磁铁磁性强弱的因素
两个电磁铁(一个150匝,一个100匝。)电源、开关、导线、大头针、沙皮纸、 滑动变阻器、电流表或小灯泡。
控制变量法、转换法
判断磁性强弱方法:根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。
实验目的
实验器材
实验方法
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第二级
第三级
第四级
第五级
改变线圈匝数
当电流一定时,电磁铁线圈的匝数______,磁性______。
越多
越强
研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
S
a
b
多
强
匝数越______,
磁性越______。
现象
结论1
实验1
研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
改变电流
通过电磁铁的电流越____,电磁铁的磁性_____。
增大电流电磁铁吸引
的大头针数目_____。
越强
大
增多
S
a
S
b
现象
结论2
实验2
从小电动汽车、家里的冰箱,到三峡水库的发电站,各种大小的电磁铁应有尽有。
电磁铁的应用
三
电磁铁另一个应用是产生强磁场。现代技术中很多地方需要的很强的磁场都由电磁铁提供。如大型电动机、发动机、磁疗设备、测量仪器等,特别是研究微观粒子用的加速器,电磁铁的质量要以千吨计。
大型电动机利用电磁铁工作
大型发电机利用电磁铁工作
利用电磁铁发明的电报、电话,开创了现代通信技术
磁悬浮列车的轨道安装力大量的电磁铁,使列车悬浮飞行。
电磁铁是核磁共振成像系统中最重要的部件
北京正负离子对撞机中,使用了大量的电磁铁
思考:看图阐述电铃的工作原理?
电铃的工作原理示意图
在通电时,电磁铁吸引弹簧片,铃声响,此时弹簧片远离铁钉,电路断开;断开后,弹簧片重新接触铁钉,这样循环往复,电铃声就不断。
探究电磁铁的磁性
电磁铁的定义:带铁芯的螺线管
电磁铁的工作原理:电流的磁效应
影响电磁铁强弱的因素
电流大小
线圈匝数多少
电磁铁的特点
磁性有无方便可控
磁性的极性方便可控
磁性的强弱方便可控
见同步练习部分
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