20.3 电磁铁 电磁继电器（第1课时） 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

学习目标 1. 通过实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 2.了解电磁铁在生活中的应用。 3. 知道磁悬浮的特点。 1. 知识回顾： (1) 通电导线的周围存在 ，称为电流的 。该磁场方向与 方向有关。该现象由丹麦的物理学家 发现。 (2) 通电螺线管外部的磁场和 的磁场相似，其两端的极性跟 有关。 【导学1】 磁场 磁效应 电流 奥斯特 条形磁铁 电流方向 3 2. 提出问题： 观看视频《电磁起重机》并思考如下： (1) 如何提起钢铁？ 。 (2) 到达目的地后将钢铁放下，如何做： 。 (3) 假如原先一次能提起一吨钢铁，现想一次能提起二吨，如何做到： 。 通电 断电 增加电流大小 4 3. 实验：自制电磁铁，如图20-3-2。 ①将螺线管通电后靠近铁钉，发现其磁性 （选填“强” 或“弱”）。 ②若在螺线管中插入铁芯，吸引的铁钉 （选 填“多” 或“少”）。 结论：电磁铁是由插入 的通电螺线管组成的。 弱 多 铁芯 5 4. 探究： 影响电磁铁磁性强弱的因素。 (1) 判断磁性的强弱，是通过 现象看出的。 (2) 猜想：电磁铁磁性强弱与 、 有关。 吸引铁钉多少 电流大小 线圈匝数 6 (3) 设计实验: 电流大小 线圈匝数 线圈匝数 电流大小 电流大小 线圈匝数 线圈匝数 电流 强 电流 线圈匝数 强 7 (4) 结论：要使电磁铁的磁性增强，可采用的方法有 、 。 (5) 分析与论证：这两种方法中用 的方法更简便些，你估计电磁起重机 是用 方法的。 增大电流 增加线圈匝数 增大电流 增大电流 8 电磁铁的应用 1. 电磁起重机。 2. 如图20-3-6所示的电磁选矿机工作时，铁砂将落入 箱，非铁 物质将落入 箱。 【导学2】 A B 9 3. 房地产开发商在每栋单元楼梯口都安装了防盗门（如图20-3-7 ）。该门锁的工作过程是：当有人来访按门铃时，楼上的人闭合控制开关S，门锁上通电后的电磁铁会 卡入右侧门上门扣中的衔铁。 吸引 10 4. 图20-3-8是家庭电路中空气开关工作的原理示意图，P为电磁铁，衔铁Q与导体S连成一体且能绕O点转动。工作原理：当用电器的总功率过大或电路发生短路时，通过电磁铁P的电流会 ，使电磁铁的磁性 ，从而对衔铁Q的吸引力足以使它绕O点转动，在弹簧的作用下导体S向右转动，从而切断工作电路。 5. 阅读课本P130《磁悬浮列车》，了解列车是如何悬浮起来的。 增大 增强 11 1. 通电螺线管插入铁芯后，它的 会明显增强。 2. 内部带有 的螺线管叫做电磁铁。 3. 电磁铁与永久磁铁相比具有以下三个优点： (1) 电磁铁磁性的有无# 可以由 来控制。 (2) 电磁铁磁性的强弱可以由 和 来控制。 (3) 电磁铁的极性可用改变 来控制。 【知识归纳】 磁性 铁芯 通、断电 电流大小 线圈匝数 电流方向 12 1. 小华同学用导线绕在铁钉上，接入如图20-3-9所示的电 路中，制成了一个 ，当闭合开关S，小磁针静止时 N极的指向如图。据此判断电磁铁的N极是 端（选填 “a” 或“b”），当滑动变阻器的滑片P向左移动时，它 的磁性将 。 【堂上过关】 电磁铁 a 增强 13 2. 如图20-3-10所示，闭合开关S；小磁针的N极指向通电螺线管的左侧，请判断螺线管左侧上端的磁极为 极。 S 14 3. 图20-3-11中，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是电磁铁的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少）。 (1) 实验过程中弹簧的伸长量越大,表示电磁铁的磁场越 ； (2) 保持滑片P位置不变。先后让开关S接1和2，可以研究电磁铁磁 场的强弱与线圈的 多少是否有关。 强 匝数 15 4. 电磁铁是带有铁芯