(共20张PPT)
第四单元
4.电能和磁能
目 录
聚 焦
探 索
研 讨
拓 展
聚 焦
磁铁也具有“能量”,从磁悬浮列车、电磁起重机,到耳机、电磁炉,到处都有磁能的影子。其实,通过适当的装置,生活中的大部分磁能都可以由电能转换而来。
什么样的装置可以将电能转换为磁能呢?
探 索
用有绝缘皮的导线在大铁钉上缠绕50~100圈,两头留出10~15厘米做连接线。固定连接线与线圈,避免线圈松开。用砂纸把接线头打磨光亮。
1.在铁钉上绕线圈,并通电测试。
像这样由线圈和铁芯组成的装置叫作电磁铁。
给线圈通上电流,铁钉能吸起大头针吗?断开电流呢?重复几次,看看现象是否相同。
我们制作铁钉电磁铁所用的导线较短,连接在电池上有点像短路连接,耗电大,电池容易发热,所以不能把它长时间连接在电池上。
提示
缠绕线圈的铁钉电磁铁能将电能转化为磁能。
实验结论
电磁铁是怎样搬运大头针的?怎样控制大头针能让它掉落在指定位置?
2.用电磁铁将大头针搬运至指定位置。
结论:
接通电磁铁的电路,电磁铁产生磁性,吸起大头针,将大头针移至指定位置。断开电路,磁性消失,大头针便掉落在指定位置。
分析:
做奥斯特实验时,导线通电磁针偏转,说明产生了磁性,切断电路,磁针不偏转。说明磁性消失了。电磁铁是由通电导线缠绕而成的,所以电磁铁的基本特征应该是通电有磁性,断电磁性消失。我们可以利用这一特征,将大
头针搬运至指定位置。
钉尖和钉帽指南北的方向,与电流的方向有关。在不改变接线方式的情况下,按不同的方向绕线圈,得到的方向结果不同。
3.电磁铁也能指南北吗?
给铁钉电磁铁通电,用钉尖和钉帽靠近指南针,各组的电磁铁钉尖是什么极?钉帽是什么极?
资料
线圈缠绕方向
电磁铁的钉尖是北极,钉帽是南极。(提示:实验结果一定与上面的实验结果相反)
实验现象
实验记录:
电磁铁的钉尖是南极,钉帽是北极。(提示:实验结果一定是相反的两个极)
逆时针方向(从左向右看)
顺时针方向(从左向右看)
电磁铁的南北极方向与电流的方向有关。在不改变接线方式的情况下,按不同的方向缠绕线圈,得到的磁极方向不同。
实验结论
研 讨
用电磁铁搬运物体时,是利用电磁铁产生的磁力吸引物体,从而使物体转移。在这个过程中,电磁铁消耗的是电能,产生的是磁能;物体消耗的是磁能,产生的是机械能。
用电磁铁搬运物体,能量是怎样转移的?在这个过程中,能量形式是怎样转换的?
拓 展
电
磁
起
重
机
了解磁能如何转换为电能。
通常情况下,磁能可以通过发电机转换为电能。发电机是将其他形式的能转换为电能的机械设备。发电机的形式有很多,但其工作原理基本相同,都是让闭合电路的一部分导体在磁场中运动,将磁能转换为电能。