《探究電磁鐵的磁性》課件粵滬版物理九年級下冊

第十六章

電磁鐵與自動控制義務(wù)教育滬粵版物理九年級下冊16.3探究電磁鐵的磁性學(xué)習(xí)目標(biāo)知道影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素；(重點(diǎn))02知道什么是電磁鐵；會自己制作電磁鐵。0103了解電磁鐵在生活生產(chǎn)上的應(yīng)用。在廢品站里，巨大的電磁鐵吸起幾噸重的廢鋼鐵，并把它們吸到大卡車上

——“哇，真奇怪！怎么能隨意把鋼鐵吸住或放下呢？”電磁鐵起重機(jī)

磁浮列車和電磁起重機(jī)都是利用電磁鐵來工作的，那么，什么是電磁鐵呢?圖16－21上海浦東的磁浮列車什么是電磁鐵帶鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。電磁鐵結(jié)構(gòu)A.觀察電磁鐵的結(jié)構(gòu)拆開電磁鐵(圖16－23)，觀察它的結(jié)構(gòu)請把它的主要部件的名稱寫在下面方框中。活動1認(rèn)識電磁鐵制作電磁鐵B.制作簡易電磁鐵，了解電磁鐵的磁性在圖16－24中，選用合適的器材制作一個(gè)螺線管，并將它接入圖16－25中所示的電路中。將鐵釘插入螺線管內(nèi)，接通電路，觀察其磁性的變化情況。跟同學(xué)比一比，看誰做的電磁鐵的磁性更強(qiáng)。猜一猜，如果用竹筷插入螺線管內(nèi)，其磁性有無變化?不妨動手做一做。怎樣制備電磁鐵呢？鐵芯的目的是為了增加電磁鐵的磁性嗎？用竹筷代替鐵芯行不行？思考與活動探究思路(1)怎樣制備電磁鐵呢？

將漆包線繞著塑料管纏繞，然后插入鐵釘，接通電路。觀察開關(guān)閉合前后，鐵釘吸引大頭針的數(shù)量。探究思路(1)怎樣制備電磁鐵呢？結(jié)論：當(dāng)有電流流過時(shí)，電磁鐵具有磁性，斷開開關(guān)，無電流流過，電磁鐵失去磁性。(2)鐵芯的目的是為了增加電磁鐵的磁性嗎？抽出鐵釘，觀察線圈吸引大頭針的數(shù)量是否變化。實(shí)驗(yàn)抽出鐵釘后，線圈吸引大頭針的數(shù)目減少?，F(xiàn)象當(dāng)電流通過螺線管時(shí)，螺線管中的鐵芯被電流的磁場磁化成磁鐵，使螺線管的磁性增強(qiáng)。結(jié)論(3)用竹筷代替鐵芯行不行？抽出鐵釘，插入竹筷，觀察線圈吸引大頭針的數(shù)量是否變化。實(shí)驗(yàn)插入木筷后，線圈吸引大頭針的數(shù)目減少。現(xiàn)象(3)用竹筷代替鐵芯行不行？當(dāng)電流通過螺線管時(shí)，螺線管中的木筷不能被磁化成磁鐵，所以磁性小于插入鐵芯的通電螺線管的磁性。結(jié)論實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)通電螺線管內(nèi)插入鐵釘時(shí)，其磁性明顯增強(qiáng)。因此，人們在利用通電螺線管的磁性時(shí)，通常都要把螺線管緊密地套在一個(gè)鐵芯上，這樣就構(gòu)成了一個(gè)電磁鐵。

由此可見，電磁鐵是一個(gè)帶有鐵芯的螺線管，它由線圈和鐵芯兩部分組成電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)磁性消失。電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)電磁鐵磁性大小跟哪些因素有關(guān)呢？磁性強(qiáng)弱可能與電流的大小、線圈的匝數(shù)和是否帶鐵芯有關(guān)。應(yīng)用電流磁效應(yīng)，應(yīng)該與電流大小有關(guān)。線圈是主要部件，應(yīng)該與線圈的形狀、匝數(shù)有關(guān)。問題猜想活動2探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素通過制作簡易電磁鐵，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)，有些同學(xué)猜測還與線圈的匝數(shù)有關(guān)，于是設(shè)計(jì)出如圖16－26(a)、(b)所示的實(shí)驗(yàn)電路來探究。你的想法如何?請根據(jù)這些電路或你自已設(shè)計(jì)的電路，選擇器材，連接電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(a)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電路中的電流變化，比較在電流較大和較小兩種情況下，電磁鐵所吸引的大頭針數(shù)目。(b)將兩個(gè)匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)接入電路，通電時(shí)，比較它們所吸引的大頭針數(shù)目。實(shí)驗(yàn)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。兩個(gè)電磁鐵(一個(gè)150匝，一個(gè)100匝。)電源、開關(guān)、導(dǎo)線、大頭針、沙皮紙、滑動變阻器、電流表或小燈泡。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)器材轉(zhuǎn)換法、控制變量法根據(jù)吸引鐵釘、曲別針等的多少來判斷螺線管的磁性強(qiáng)弱——轉(zhuǎn)換法。實(shí)驗(yàn)方法研究電流大小和磁性強(qiáng)弱時(shí)控制匝數(shù)，研究匝數(shù)多少與磁性強(qiáng)弱時(shí)控制電流——控制變量法。實(shí)驗(yàn)探究(1)研究電磁鐵的磁性跟線圈匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象改變線圈匝數(shù)Sab匝數(shù)越______，磁性越______。多強(qiáng)當(dāng)電流一定時(shí)，電磁鐵線圈的匝數(shù)______，磁性______。越多越強(qiáng)結(jié)

論1探究(1)研究電磁鐵的磁性跟線圈匝數(shù)的關(guān)系Sab(2)研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟電流的關(guān)系改變電流增大電流電磁鐵吸引的大頭針數(shù)目_____。增多現(xiàn)

象實(shí)驗(yàn)2(2)研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟電流的關(guān)系通過電磁鐵的電流越____，電磁鐵的磁性_____。越強(qiáng)大結(jié)論2通過對電磁鐵的研究，可以得到什么結(jié)論?通過電磁鐵的電流越______，電磁鐵的磁性就越_______；當(dāng)電流一定時(shí)，電磁鐵線圈的匝數(shù)越_______，磁性就越______。強(qiáng)大多強(qiáng)1．下列幾種因素中，對改變電磁鐵磁性強(qiáng)弱沒有影響的是()A．調(diào)節(jié)變阻器，使通過線圈的電流增強(qiáng)B．將鐵芯拔出C．改變電磁鐵中電流的方向D．改變螺線管線圈的匝數(shù)C例題提示：增強(qiáng)電磁鐵磁性的有兩種途徑：1增強(qiáng)螺線管中的電流，2增加螺線管的匝數(shù)將鐵芯拔出，磁性會減弱改變電流的方向，只能改變磁場方向，不能改變磁性強(qiáng)弱電磁鐵的應(yīng)用電磁鐵在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用十分廣泛。例如，我國上海浦東的磁浮列車在它的地面軌道中就鋪有電磁體，列車的底部也安裝有電磁體，通過磁體之間的相瓦作用，使列車懸浮在軌道上方行駛，從而減少了列車運(yùn)行的阻力，極大地提高了列車的運(yùn)行速度。磁懸浮列車的軌道安裝了大量的電磁鐵，使列車懸浮飛行。利用電磁鐵發(fā)明的電報(bào)、電話，開創(chuàng)了現(xiàn)代通信技術(shù)。電磁鐵是核磁共振成像系統(tǒng)中最重要的部件。北京正負(fù)離子對撞機(jī)中，使用了大量的電磁鐵。電磁鐵另一個(gè)應(yīng)用是產(chǎn)生強(qiáng)磁場?，F(xiàn)代技術(shù)中很多地方需要的很強(qiáng)的磁場都由電磁鐵提供。如大型電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、磁療設(shè)備、測量儀器等，特別是研究微觀粒子用的加速器，電磁鐵的質(zhì)量要以千噸計(jì)。電磁起重機(jī)中有一個(gè)巨大的電磁鐵通電后，電磁鐵產(chǎn)生很強(qiáng)的磁性，能吸起成噸的鋼材或鐵礦石。此外，電鈴、電話等也要用到電磁鐵。試分析圖16－27中電鈴的工作過程。你還能舉出電磁鐵其他方面的應(yīng)用嗎?思考看圖闡述電鈴的工作原理？

在通電時(shí)，電磁鐵吸引彈簧片，鈴聲響，此時(shí)彈簧片遠(yuǎn)離鐵釘，電路斷開；斷開后，彈簧片重新接觸鐵釘，這樣循環(huán)往復(fù)，電鈴聲就不斷。電話是由美國發(fā)明家貝爾在1876年發(fā)明的，他是世界上第一個(gè)使用電話通信的人。電話貝爾電話的原理錄音時(shí)，聲波使話筒產(chǎn)生隨聲音變化的電流，電流經(jīng)放大后通過錄音磁頭的線圈，使磁頭與磁帶的縫隙處產(chǎn)生隨聲音變化的磁場，從而在磁帶上記錄下聲音的磁信號。例題2．小宇同學(xué)在“制作、研究電磁鐵”的過程中，使用兩個(gè)相同的大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如下圖所示，下列說法正確的是()A．若將兩電磁鐵上部靠近，會相互吸引B．電磁鐵能吸引的大頭針越多，表明它的磁性越強(qiáng)C．B線圈的匝數(shù)多，通過B線圈的電流小于通過A線

圈的電流D．要使電磁鐵磁性增強(qiáng)，

應(yīng)將滑片P向右移動提示：利用右手螺旋定則根據(jù)電流方向判斷兩個(gè)大鐵釘上部的磁極AB兩個(gè)線圈串聯(lián)，流過的電流一樣，但匝數(shù)不一樣，對比兩鐵釘上的大頭針多少是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱和線圈匝數(shù)的關(guān)鍵在不改變匝數(shù)的條件下需要增大電流才能增大磁性，根據(jù)歐姆定律，需要減小連入電路中的電阻探究電磁鐵的磁性電磁鐵的定義：帶鐵芯的螺線管電磁鐵的工作原理：電流的磁效應(yīng)影響電磁鐵強(qiáng)弱的因素電流大小線圈匝數(shù)多少電磁鐵的特點(diǎn)磁性有無方便可控磁性的極性方便可控磁性的強(qiáng)弱方便可控課堂小結(jié)隨堂訓(xùn)練1．如圖所示，閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P向右移動時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小。則下列說法中正確的是().A．電磁鐵的上端為S極

B．電源左端為“＋”極C．?dāng)嚅_開關(guān)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為零D．若滑動變阻器的滑片P不動，

抽去電磁鐵鐵芯，彈簧測力計(jì)示數(shù)增大提示：測力計(jì)示數(shù)變小，磁鐵相互排斥，電磁鐵上端為N極根據(jù)右手螺旋定則判斷電流從下流入電磁鐵上的線圈斷開開關(guān)或抽出磁鐵鐵芯，磁性消失或減弱，排斥的阻力沒有2．如圖所示可以說明巨磁電阻的特性。閉合開關(guān)S1、S2并使滑片P向左移動，觀察到指示燈變亮，那么()A．電磁鐵左端為S極B．巨磁電阻兩端的電壓變大C．巨磁電阻隨磁場增強(qiáng)而變大D．巨磁電阻隨磁場增強(qiáng)而變小D提示：指示燈變亮左圖電流變大巨磁電阻變小P向左移動連入電路中電阻變小右圖中電流變強(qiáng)電磁鐵磁性增強(qiáng)自我評價(jià)與作業(yè)1.電磁鐵是由鐵芯和線圈兩部分組成的。通電時(shí)，它具有磁性。斷電時(shí)它的磁性會發(fā)生怎樣的變化?答：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電后，電路中無電流，所以電磁鐵無磁性。2.通過對電磁鐵的實(shí)驗(yàn)研究，你認(rèn)識到電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟___________、_____________和___________有關(guān)。電流大小線圈的匝數(shù)有無鐵芯3.在如圖16－30所示的電路中，能使電磁鐵磁性增強(qiáng)的是()。A.將滑片P向右移動B.將滑片P向左移動C.將開關(guān)S由觸點(diǎn)2扳到觸點(diǎn)1D.將電源的正、負(fù)極對調(diào)B4.在探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)中用了什么方法控制通過兩個(gè)線圈的電流，使它們保持相同?你