7.3 电磁铁 --2023-2024学年教科版物理九年级上学期

第3节 电磁铁 教科版·九年级物理上册 情境导入 电磁铁起重机内部有巨大的电磁铁 怎么能随意把钢铁吸住或放下呢？ 探索新知 ◆电磁铁 定义：电磁铁起重机主要由铁芯和螺线管组成，这个带铁芯的螺线管叫做电磁铁。 线圈 铁芯 构造： 原理：电磁铁是根据电流的磁效应和在通电螺线管中插入铁芯后铁芯被磁化使磁场大大增强的原理来工作的。 动手做： 自制电磁铁 用大铁钉作铁芯，把漆包线在铁钉上密绕20~50匝，一个简单的电磁铁就做成了。 把漆包线的两端接到电路中，你就可以进行一些有关电磁铁的实验探究了。 点击播放视频 ◆电磁铁的磁性强弱 电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ 应用电流磁效应，应该与电流大小有关。 线圈是主要部件，应该与线圈的匝数有关。 请你选用合适的器材，设计实验方案，进行实验探究。 实验探究： 影响电磁铁的磁性强弱的因素 实验设计： 为了改变、观察电磁铁中电流的大小，我设计的实验方案是__________________________。 为了比较电磁铁磁性强弱，我的设计实验方案是____________________________________。 串联滑动变阻器 比较弹簧的伸长长度 实验探究： 影响电磁铁的磁性强弱的因素 实验装置： 点击播放实验视频 实验现象： 保持电磁铁线圈匝数不变，调节滑动变阻器。 结论：电流是影响电磁铁磁性强弱的因素之一，电流越大，电磁铁的磁性越强。 实验现象： 保持电路中电流大小不变，改变线圈的匝数。 结论：电磁铁磁性的强弱，跟线圈的匝数有关，匝数越多，磁性越强。 实验现象： 保持电路中电流大小及线圈匝数不变，去掉铁芯。 结论：电磁铁磁性的强弱，与有无铁芯也有着非常大的关系。 实验结论： 电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数及线圈中的电流大小有关。通过电磁铁的电流越大，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性就越大。 ◆电磁铁的应用 电磁铁的特点： （1）电磁铁磁性的有无，可以通过通断电流来控制； （2）电磁铁磁性的强弱，可以通过改变电流大小或线圈匝数来控制； （3）电磁铁极性的变换，可以通过改变电流方向来控制。 这些性质使得电磁铁成为生活、生产和科学技术中应用最广泛的装置之一。 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着大量的电磁铁，使列车悬浮“飞行” 电磁铁是核磁共振成像系统中最大且最重要的部件 北京正负离子对撞机中，使用了大量的电磁铁 家庭实验室： 简易收发报机 如图是一台早期的有线电报机的模型，你能说出它的基本构造和通信原理吗？电磁铁在这里起着什么作用？ 发报机按键开关闭合，电磁铁电路闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，铅笔芯在纸带打记标志。 工作原理： 发报机按键开关断开，电磁铁电路断开，电磁铁无磁性，衔铁弹起，铅笔芯与纸带断开。 电磁铁在这里起着一个自动开关的作用。 课堂小结 电磁铁的构造及原理 内部插入铁芯的螺线管叫电磁铁。它利用电流的磁效应工作，通电时有磁性，断电没有磁性。 影响电磁铁磁性强弱因素 电流大小、线圈匝数、铁芯——控制变量法 电磁铁的特点及应用 特点：磁性有无、磁性强弱、磁极极性都可以用电流控制。 应用：电磁起重机、磁悬浮、磁力选矿、电铃、电话、电磁继电器。 自我评价 1. 下列关于电磁铁的说法中正确的是（ ）。 A.电磁铁的磁场一定跟条形磁铁的磁场相似 B.电磁铁一旦通电即获得永久磁性 C.电磁铁的铁芯是由钢制成的 D.电磁铁通电有磁性，断电失去磁性 D 2.电磁铁常用软铁等软磁性材料而不用钢等硬磁性材料做铁芯。这是因为（ ）。 A.软铁能磁化，而钢不能磁化 B.软铁易磁化，而钢不易磁化 C.磁化时，软铁具有的磁性比钢强 D.磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失 D 3.探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（ ）。 A.电流的大小 B.线圈的匝数 C.电流的方向 D.电磁铁的极性 B 4.如图是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，下列说法正确的是（ ）。（多选） A.闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数相同，发现电磁铁乙吸引大头