16.3 电磁铁 课件-2025-2026学年物理沪粤版九年级下册

第十六章 磁场 电磁铁 16．3 电磁铁 电磁铁在生活中的应用极其广泛，除了我们熟知的电铃、电磁起重 机以外，扬声器、磁浮列车等都应用了电磁铁。电磁铁的优点很多，它 的磁性有无、强弱都可以改变，给我们的日常工作带来了极大的便利。 你知道电磁铁是由什么组成的吗？ 1． 知道什么是电磁铁，了解电磁铁在生产、生活和自动控制中的 应用。 2． (重点)了解电磁铁的特性和工作原理。 3． (重点)探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 1． 电磁铁 定义：一个带有 ⁠的螺线管。 结构：由 和 ⁠两部分组成。 特点：电磁铁通电时 磁性，断电时磁性 ⁠。 铁芯 线圈 铁芯 有 消失 2． 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关 方法：控制变量法和转换法。 实验结论：当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流 ⁠ ，电磁铁的磁性就越强；当电流一定时，电磁铁线圈的 ⁠越多，磁性就越强。 3． 电磁铁的应用 磁浮列车、电磁起重机、电铃、电话等。 越大 匝数 电磁铁 许多自动控制的电路中都安装有电磁铁，有关电磁铁，下列 说法中正确的是(　B　) A． 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B． 电磁铁的磁极方向与电流的方向有关 C． 电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关 D． 电磁铁的铁芯可以用永磁体代替 B 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关 [科学探究]在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，同学 们用相同的大铁钉制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电 路，通电后让电磁铁吸引大头针。 (1)实验中用 ⁠来反映电磁铁磁性的强 弱，这种方法是 ⁠法。 吸引大头针个数的多少 转换 (2)当滑动变阻器向左移动时，电磁铁甲、乙能够吸引大头针的 个数将 (选填“增多”或“减少”)，说明电流越 ⁠，电磁 铁磁性越强。 (3)根据图示可知，电磁铁 (选填“甲”或“乙”)的磁性强，说明 电流大小相同时， ⁠，电磁铁磁性越强。 (4)乙铁钉的上端是电磁铁的 ⁠极。 增多 大 甲 线圈匝数越多 S (5)实验中将电磁铁甲、乙串联的目的是 ⁠ ；滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要的作用是 ⁠ ⁠。 (6)被电磁铁吸引的大头针下端分散开的原因是 ⁠ ⁠。 使通过甲、乙的电流相等 改变电路 中的电流大小 大头针被磁化，同 名磁极相互排斥 (2025·宜宾)如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电 磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器 滑片，下列判断正确的是(　D　) D A． 电路中的电流变大 B． 电磁铁的磁性变强 C． 电磁铁上端为S极 D． 悬挂磁铁的弹簧变长 如图是小明探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验 装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是(　B　) A． 滑片P向右移动，其他条件不变 B． 滑片P向左移动，其他条件不变 C． 开关S由1接到2，其他条件不变 D． 电源的正负极对调，其他条件不变 B 电磁铁的应用 如图是电铃的原理图。衔铁与弹簧片相连，自然情况下弹簧 片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同 时弹簧片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹簧片又和螺钉接触 而通电，如此往复。下列有关电铃的说法正确的是(　A　) A A． 电铃的工作原理是电流的磁效应 B． 小锤击打到铃碗时，电磁铁有磁性 C． 要使铃声响度大一些，可适当降低电压 D． 电流通过电磁铁时，A、B两端极性相同 (2025·伊春)如图所示，电路中的GMR是巨磁电阻(其阻 值随周围磁场强度的增强而减小)，当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左 移动，下列说法正确的是(　B　) A． 电磁铁右端为S极 B． 指示灯会变亮 C． 巨磁电阻的阻值会变大 D． 电磁铁线圈中的电流会变小 B 磁悬浮地球仪(图甲)是使用磁悬浮技术的地球仪，它无 需转轴穿过球体便可悬浮于空中，给人以奇特新颖的感觉。小明同学自 制了一个悬浮地球仪摆件，其工作原理如图乙。 (1)磁悬浮地球仪的球体中有一个磁铁，环形底座内有一金属线圈， 通电后相当于电磁铁。球体中的磁铁与金属线圈相互 (选填“吸 引”或“排斥”)，从而悬浮于空中。磁悬浮地球仪是利用丹麦物理学 家 ⁠发现的电流的磁效应工作的。 (2)图乙中磁铁的A端为 极。若要增加地球仪“悬浮”的高度， 可将滑片P向 (选填“上”或“下”)移动加以调节。 排斥 奥斯特 N 上 电磁铁 1． 使用电磁铁的优点是(　D　) A． 它可永保磁性 B． 它不需要消耗电能 C． 它的磁极磁性可确定 D． 它的磁性有无、强弱、磁极可以控制 D 2． 医生给心脏疾病患者做手术时，往往用“人工心脏泵”来代替心 脏，以推动血液循环。人工心脏泵中装有电磁铁，电磁铁工作时利用的 是(　B　) A． 磁体周围存在磁场 B． 电流的磁效应 C． 磁场对电流的作用 D． 磁极间的相互作用 B 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关 3． [科学探究]用如图装置“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实 验。通过实验 ⁠可知：电磁铁磁性与匝数有关；比较甲、乙两次实 验可知：匝数相同时， ⁠越大，电磁铁的磁性越强；通过比较电 磁铁吸引大头针的多少判断磁性强弱，运用了 ⁠法。 丙 电流 转换 4． 如图所示是研究电磁铁磁性的电路，开关S拨到1时，滑动变阻 器的滑片向右滑动，电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”)，将 电源的正负极对调，电磁铁的磁极 (选填“会”或“不会”)改变；开 关S由1拨到2，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁 性 (选填“增强”或“减弱”)。 减弱 会 增强 5． 小红用一根导线和一枚铁钉制作了如图所示的电磁铁。她给线圈通电后，钉尖处可以吸引曲别针。关于此实验，下列说法正确的是(　D　) A． 给线圈通电后，钉尖一端为电磁铁的N极 B． 改变线圈中的电流方向，则钉尖处不能吸引曲别针 C． 若减少线圈的匝数，则钉尖处吸引曲别针的数量一定减少 D． 若线圈匝数不变，增大电流，钉尖处吸引曲别针的数量会增加 D 6． 如图所示，用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在圆筒上做成了 一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关 后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是 (　B　) A． 在圆筒中插入一根铜芯 B． 增加线圈匝数 C． 滑动变阻器的滑片P向右滑动 D． 将电源正、负极互换 B 电磁铁的应用 7． [生活物理]如图所示，是小陌在科技创新大赛设计的电磁锁原 理图。开关S是指纹识别开关，指纹识别成功就可打开门锁。下列说法 错误的是(　C　) A． 通电后电磁铁a端为N极 B． 若电磁铁对条形磁体的力过小，可以增加线圈匝数 C． 打开门锁时，条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D． 滑动变阻器的滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性增强 C 8． 在“做”中“学”，是学习科学、体验科学的重要途径。小亮利用 课余时间制作了一个玩偶(如图)，将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来， 则下列判断正确的是(　C　) A． 磁浮玩具的工作原理是异名磁极互相排斥实现“漂浮”的 B． 电路中的a点连接电源的负极 C． 若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向上移动加以调节 D． 通电螺线管的上端为S极 C 9． 如图所示为直流电铃原理图(衔铁B与弹性片A相连)，不通电时 弹性片和螺钉接触，通电后，电磁铁吸引 ⁠，击铃发声，同时 弹性片与螺钉分离，电路 电流，电磁铁磁性 ⁠，弹性 片又和螺钉接触通电，如此往复。 衔铁B 没有 消失 10． [生活物理]如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所 示，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，盆栽利用同名 磁极相互 (选填“吸引”或“排斥”)的原理工作，盆栽中磁铁下端 为 (选填“S”或“N”)极，当滑片P向右移动时，盆栽悬浮高度将 会 (选填“升高”或“降低”)。 排斥 S 升高 11． [科学思维]如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作 水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银 和金属丝相连。 (1)闭合开关S后，当温度达到 ℃时，发热电阻就停止加热。 90 (2)当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的 ⁠端为正极。 (3)为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 (填字母序号)。 A． 增大“电源1”的电压 B． 减小“电源2”的电压 C． 减少电磁铁线圈匝数 D． 改变电磁铁中电流方向 右 A 12． 为降低电动自行车充电自燃的风险，航航设计了如图所示的 自动过热保护电路。闭合开关S后，随着温度升高，热敏电阻R1的阻值 减小，受控电路断开。以下说法正确的是(　D　) A． 电磁铁的右端为S极 B． 温度升高，电磁铁L的磁性减弱 C． 受控电路需要选用细一些的导线 D． 若控制电路的电压降低，会在更高的温度切断受控电路 D 13． 如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关，滑片P向下移动且磁体始终静止。下列说法正确的是(　C　) A． 通电螺线管的右端为S极 B． 条形磁铁所受摩擦力向左 C． 滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力变大 D． 只把电源正负极对调，条形磁铁所受摩擦力变大 C 14． [生活物理]酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便 操作，小明设计了一个用杠杆和电磁铁组合系统来升降的密封罩，如图 所示，电磁铁的工作原理是 ⁠；装置通电后，电磁铁上 端为 (选填“N”或“S”)极。 电流的磁效应 N 15． (2025·苏州)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆AB 质量分布均匀，长度为3 m，重为20 N，在最右端B点处悬挂一重为25 N 的铁柱，B点到支点O的距离为0.6 m。开关S闭合后，调节滑动变阻器 使抬杆AB处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦) (1)电磁铁上端为 (选填“N”或“S”)极。 (2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为 N。 (3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向 ⁠端移动。 S 5 上 16． 阅读短文，回答问题。 人工心脏泵 血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一 输送提供了动力。医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为 “人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。 如图是该装置的示意图，相当于一个电磁铁，线圈AB固定在某种 金属材料制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左 侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通， 阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。手术时，还需要利用电磁血流 计来检测血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血 液体积)。 (1)由图可知，当线圈中的电流从B流向A时，活塞向 (选 填“左”或“右”)运动。“血泵”此时处于 (选填“抽血”或“送 血”)状态。 (2)线圈AB所固定的活塞柄适宜用下列哪种金属材料制作 ⁠。 A． 铜 B． 铁 C． 银 D． 铝合金 右 送血 B (3)人工心脏泵每分钟“跳动”的次数是由线圈中电流的 (选 填“大小”或“方向”)改变快慢所决定的。 (4)若某次测得血液匀速流动的速度为0.2 m/s，血流量为10-4 m3/ s， 则对应血管的横截面积为 m2。 方向 5×10-4 17． 磁感应强度B用来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉(T)，为 了探究电磁铁外轴线上磁感应强度的大小与哪些因素有关，物理兴趣小 组设计了如图1所示的电路，图甲中电源电压为 6 V，R为磁感应电阻， 其阻值随磁感应强度变化的关系图线如图2。 (1)分析图2曲线可知，磁感应强度B在0～0.7 T范围内，磁感应电阻 阻值随磁场强度的增大而 ⁠。 (2)当图1中S1闭合、S2断开时，电流表的示数为 mA。闭合S1 和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的示数 将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 增大 60 减小 (3)闭合S1和S2，滑片P不动，磁感应电阻R靠近电磁铁，测出R离电 磁铁左端的距离l与对应的电流表示数I，算出R处磁感应强度B的数值如 下表。请结合图2中的图像计算l＝5 cm时，B＝ T。 l/cm 1 2 3 4 5 6 I/mA 10 12 15 20 30 46 B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20 (4)综合以上实验数据可以得出：电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁 铁电流的增大而 ，离电磁铁越远，磁感应强度越 ⁠。 0.40 增大 小 $