内容正文:
第4课 电磁铁
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1.电能可以转换为磁能,电磁铁就是利用电流产生磁性的装置之一。
2.电磁铁与磁铁的异同点:
相同点:都有磁性;能隔物吸铁;有两极;同极相斥、异极相吸;能指南北。
不同点:电磁铁的磁性、磁力大小、磁极的方向可以改变,而磁铁不可以。
3.电磁铁磁力大小与这些因数有关:铁钉越大,磁力越大;导线绕的圈数越多,磁力越大;电量越大,磁力越大;导线越粗,磁力也越大。
4.电磁铁在生产生活中的应用非常普遍,电磁起重机就是一个例子。把电磁铁安装在吊车上,通电后电磁铁产生磁力,就能把各种铁制品牢牢吸住,并吊运到指定地点;断电后磁力消失,就能把被吸物体放下来。
电磁起重机使用十分方便。几十吨重的铁片、铁钉等各种铁料,不装箱不打包,就能直接被收集和搬运。大型电磁起重机一次甚至可以吊起近百吨重物。
、
一、对号入坐。(将正确答案的序号填在括号里)
1.不能改变电磁铁磁力大小的因素是哪一项?( )
A.电池的正反 B.电流的大小 C.导线的圈数 D.铁芯的粗细
2.制作电磁铁时,应将导线按( )的方向绕在铁芯上。
A.任意 B.相同 C.不同
3.小明制作了以下几个电磁铁,若所用的每节电池、线圈和铁芯都相同,通电后能吸引大头针数目最多的是( )。
A. B. C.
4.电磁铁在生产生活中的应用非常普遍,下列用电器没有用到电磁铁的是( )。
A.电磁起重机 B.电风扇 C.LED灯
5.如果要研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,需要改变的条件是( )。
A.线圈匝数 B.电池节数 C.电流方向
6.下列不属于电磁铁和磁铁的相同之处的是( )。
A.都有磁性 B.都有南北极 C.都可以指示方向 D.都可以改变南北极
二、仔细想,认真填。
7.由 和 组成的装置叫作 。
8.电磁铁磁力大小与这些因数有关: ,磁力越大;导线绕的 越多,磁力越大; 越大,磁力越大;导线 ,磁力也越大。
9.电磁铁在生产生活中的应用非常普遍,电磁起重机就是一个例子。把电磁铁安装在吊车上,通电后电磁铁产生 ,就能把各种铁制品牢牢吸住,并吊运到指定地点;断电后 消失,就能把被吸物体放下来。
电磁起重机使用十分方便。几十吨重的铁片、铁钉等各种铁料,不装箱不打包,就能直接被 。大型电磁起重机一次甚至可以吊起近百吨重物。
10.小明想研究电磁铁的磁力与线圈缠绕的圈数是否有关,他需要设计一组 (选填“模拟”或“对比”)实验,改变的条件是 。
11.小明想研究转子上的电磁铁,于是用导线和铁钉制作了一个电磁铁(如图),此时这个电磁铁的钉帽是 极。
三、我是小法官。(对的打“√”,错的打“×”。)
12.改变电池正负极的接法,电磁铁的磁力大小会发生改变。( )
13.生产生活中用到的电磁铁物品有音响、磁浮列车等。( )
14.我们可以通过增加电池节数的方式改变电磁铁的磁极方向。( )
15.电磁铁磁力有大小,磁力大小是不可以改变的,但磁极方向可以改变。( )
16.电磁铁的磁力肯定比普通磁铁的磁力要大。( )
四、看清问题,认真回答。
17.电磁铁在生产生活中得到了广泛的运用,请回答下列问题。
(1)电磁铁和普通磁铁有什么不同之处?(至少两个方面)
(2)想要加大电磁铁磁力,可以怎么做?(至少两种方法)
五、实验操作我能行。
18.某科学兴趣小组的同学为研究电磁铁的磁力大小与线圈匝数、电流大小的关系,设计了以下三组实验。
组别
实验操作图
吸引大头针数(枚)
①
2
②
4
③
4
(1)为研究电磁铁的磁力大小与线圈匝数的关系,应选择 两组进行对比实验;为研究电磁铁的磁力大小与电流大小的关系,应选择 两组进行对比实验。
(2)通过表中实验数据可以得出,电磁铁的磁力大小与线圈匝数 (填“有关”或“无关”),线圈匝数越多,电磁铁的磁力越 ;电磁铁的磁力大小与电流大小 (填“有关”或“无关”),电流越大,电磁铁的磁力越 。
六、综合实践我最棒。
19.神奇的小电动机
如图所示,电动玩具小车里有小电动机,接通电流就能驱动小车前进,请回答以下问题。
图一 图二
(1)如图一,拆开小电动机,发现电动机内部有一个转子,转子上有线圈绕在铁芯上,它就是一个 。
(2)电动机的工作原理是:用电产生磁,再利用 推动转子转动。
(3)如图二甲,当我们将一个磁铁靠近转子,转子 转动(选填:能;不能),如图二中的乙和丙,图乙比图丙转动得更 (选填:快;慢)。
(4)要改变转子转动方向,最简单的做法是 。
(5)将转子和外壳组装回去,将绳子紧紧缠绕在小电动机的齿轮上,并快速拉拽绳子的另一头。手拉拽绳子的目的是使转子转动。如果用导线将这个装置与一个小灯泡连接,快速拉动绳子后小灯泡亮了,此时是 能转化为 能,这个装置被称为 (填“电动机”或“发电机”)。
参考答案:
1.A
详解:电磁铁由铁芯和线圈组成,电磁铁的磁力与线圈数量、电流的大小和铁芯的粗细有关。线圈数越多,电磁铁的磁力越大;电流越大,电磁铁的磁力越大。此外,电磁铁的磁力大小还与铁芯的大小有关。因此电池的正反只能改变电磁铁的南北极,不能改变电磁铁磁力大小。
2.B
详解:制作电磁铁时,导线必须按相同的方向绕在铁芯上,这样才能使电流在铁芯中产生一致的磁场方向,从而形成有效的电磁铁。如果导线绕的方向不同,会导致磁场相互抵消,无法形成强磁场。
3.B
详解:电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关:线圈圈数少,磁性弱;线圈圈数多,磁性强;电磁铁的磁力大小与使用的电池数量有关:电池节数少,则磁性弱;电池节数多,则磁性强。B电磁铁电池数量最多,线圈圈数最多,磁力最强,所以吸引大头针数目最多。
4.C
详解:电磁铁是由线圈和铁芯组成的装置,它是电能转化为磁能的装置。生活中利用电磁铁来工作的物品很多,如电风扇、电铃、电磁起重机等。LED灯没有用到电磁铁。
5.A
详解:电磁铁的磁力大小与线圈匝数、电池节数等因素有一定关系。研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系时,应用控制变量法,其他量都不变,要改变线圈的匝数。
6.D
详解:电磁铁的南北极与线圈的缠绕方向和电流的方向有关,改变线圈的缠绕方向或电池的正负极都可以改变电磁铁的南北极。磁铁的南北极是不可以改变的。
7. 铁芯 线圈 电磁铁
详解:由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁,它通电时产生磁性,切断电源后磁性消失。
8. 铁钉越大 圈数 电量 越粗
详解:电磁铁的磁力大小可以改变,与线圈圈数、导线粗细、电流强度、铁钉大小等有关。电磁铁的磁力大小与铁钉大小有关,铁钉越大,磁力越大;电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关:导线绕的圈数少磁力小,线圈圈数多磁力大。电磁铁的磁力大小与使用的电流强度有关:电量弱磁力小;电量强则磁力大。电磁铁的磁力大小与导线粗细有关:导线越粗,磁力也越大。
9. 磁力 磁力 收集和搬运
详解:由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁,它通电时产生磁性,切断电源后磁性消失。电磁铁是一种将电能转化成磁能的装置。电磁起重机的主要部分是电磁铁,它是利用电流的磁效应原理搬运钢铁物品的机械。电磁铁具有接通电流产生磁性,断开电流磁性消失的基本性质。当接通电流时,电磁起重机产生强大磁场,吸起钢材,运到目的地,断开电流,磁性消失钢材就落下来。电磁起重机使用十分方便。几十吨重的铁片、铁钉等各种铁料,不装箱不打包,就能直接被收集和搬运。大型电磁起重机一次甚至可以吊起近百吨重物。
10. 对比 线圈缠绕的圈数
详解:电磁铁是由线圈和铁芯组成的装置。电磁铁也有南北极,电磁铁的南北极与线圈缠绕方向、电流方向有关。小明想研究电磁铁的磁力与线圈缠绕的圈数是否有关,他需要设计一组对比实验,改变的条件是线圈缠绕的圈数。
11.N
详解:磁极之间同级相互排斥,异极相互吸引。图中电磁铁通电后,小磁铁的S极与钉尖排斥,则钉尖部分是相同的磁极——S极,此时这个电磁铁的钉帽一定是N极。
12.×
详解:电磁铁由线圈和铁芯组成,它的南北极和磁力大小都是可以改变的。通过改变电池正负极接法或改变导线绕向来改变电磁铁的南北极;通过改变电流强弱、线圈圈数等能够增强或减弱电磁铁的磁力。改变电池正负极的接法,可以改变电磁铁的磁极方向,但是不能改变电磁铁的磁力大小。故题目说法错误。
13.√
详解:电磁铁通电时有磁性,切断电流后磁性消失,电动机、电话、音响、磁悬浮列车等都是电磁铁在生产、生活中的应用。题目说法正确。
14.×
详解:电磁铁的南北极与线圈的缠绕方向和电流的方向有关,改变线圈的缠绕方向或电池的正负极都可以改变电磁铁的南北极。增加电池节数会增强电磁铁的磁力,不会改变电磁铁的磁极方向。
15.×
详解:电磁铁磁力有大小,磁力大小是可以改变的,磁极方向也可以改变。可以改变电磁铁线圈圈数、电池节数来改变电磁铁的磁力大小。电磁铁的南北极与线圈的缠绕方向和电流的方向有关,改变线圈的缠绕方向或电池的正负极都可以改变电磁铁的磁极方向。
16.×
详解:电磁铁的磁力与电流强度、线圈数量、铁芯粗细等因素有关,电磁铁与磁铁的磁力大小,需要看谁能吸引更重的物体。能吸引更重的物体的磁铁它的磁力比较大,因此在没有比较之前,我们无法确定是电磁铁的磁力大还是磁铁的磁力大。因此本题的说法是错误的。
17.(1)电磁铁可以主动控制磁力的有无,普通磁铁不行;
电磁铁可以控制磁力的大小,普通磁铁不行;
电磁铁可以控制磁极的方向,普通磁铁不行;
电磁铁需要电力才具有磁性,普通磁铁不需要电力。
(2)可以增大通过电磁铁的电流强度,如增加电池数量;
可以增加电磁铁的线圈匝数;
可以增加电磁铁的铁芯粗细。
分析:电磁铁是由线圈、铁芯、导线等部分组成的。
小题1:电磁铁只会在有电时产生磁性,可以主动控制磁力的有无,普通磁铁不行;电磁铁可以控制磁力的大小,普通磁铁不行;电磁铁可以控制磁极的方向,普通磁铁不行;电磁铁需要电力才具有磁性,普通磁铁不需要电力。
小题2:电磁铁磁力的大小与线圈匝数和电流的大小等因素有关,线圈数量越多电磁铁磁力越强,电流越大电磁铁的磁力越强。要增加磁力可以可以增加电磁铁的线圈匝数、增加电磁铁的铁芯粗细、增大通过电磁铁的电流强度等。
18. ①和② ①和③ 有关 大 有关 大
详解:(1)对比实验只有一个变量,由于研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,唯一的变量是线圈匝数,所以应该选择①和②进行研究;对比实验只有一个变量,由于研究的是电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,唯一的变量是电流大小,所以应该选择①和③进行研究。
(2)电磁铁的磁力大小与线圈匝数有关:线圈匝数少,磁性小;线圈匝数多,磁性大;电磁铁的磁力大小与电流大小有关:电流越大,电磁铁的磁力越大。
19. 电磁铁 磁力 能 慢 改变转子电流方向 机械 电 发电机
详解:(1)电动机内部转子上有线圈绕在铁芯上,绕上线圈的铁芯通电后,就是一个电磁铁。
(2)电动机是用电产生动力的机器。虽然大小悬殊、构造各异,但电动机工作的基本原理相同:用电产生磁,利用磁的相互作用转动。
(3)当只有一个此题靠近转子时,转子转动,当转子旁边有两个磁铁时,由于磁铁间的相互作用,转子通电后会转动更快。
(4)要改变转子转动方向,最简单的方法是改变转子电流方向。
(5)转子转动有机械能,快速拉动绳子后,转子转动,会把机械能转化为电能,这就是发电机的原理。
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