7.3节 电磁铁(课件）(共30张PPT) -2023-2024学年九年级物理上册同步精品课堂（教科版）

(共30张PPT)
第七章 磁与电
第3节 电磁铁
1
新课导入
一根条形磁体，它的周围存在着磁场。这种磁体是一种永久性磁体，永久磁体可以吸引铁钉、曲别针、钢针等铁磁性材料的物体。
演示：通电螺线管插入铁芯的前、后，吸引大头针的情况
通电螺线管内插入铁芯后，磁性明显增强，这种磁体叫做电磁铁
2
一、电磁铁
1.定义：插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
线圈
铁芯
2.特点：有电流通过时有磁性，没有电流时磁性消失。
利用电流的磁效应来工作。
3.工作原理：
思考：插入铁芯后，为什么磁性明显增强？
电磁铁通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
动手做：自制电磁铁
用大铁钉作铁芯，把漆包线在铁钉上密绕20~50匝，一个简单的电磁铁就做成了。
你制作的电磁铁是否成功？
把电磁铁的钉尖直接放在大头针里（不通电），
然后再把通了电的电磁铁直接放在大头针里，观察有什么现象发生？
结论：电磁铁不通电时无磁性，通电后有磁性。
思考：通过控制通断电可以控制电磁铁磁性的，能否控制磁性强弱呢？
【提出问题】电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？【猜想与假设】电磁铁的磁性可能与_____________、_____________、_____________有关。电流的大小线圈的匝数有无铁芯二、电磁铁的磁性强弱【实验器材】
线圈1
线圈2
线圈3
【实验电路】线圈1线圈2线圈3【实验探究】
实验通过____________________来显示电磁铁磁性的强弱。
悬挂铁块的弹簧长度
探究一：电流大小对电磁铁磁性强弱的影响
实验通过___________________来改变电流的大小，观察弹簧的长度变化。
移动滑动变阻器滑片
探究二：线圈圈数对电磁铁磁性强弱的影响
实验过程需要保持_________不变，选用线圈___和线圈___进行实验。
电流大小
2
3
探究三：有无铁芯对电磁铁磁性强弱的影响
保持电流大小和线圈匝数不变，通过插入和抽出铁芯进行实验。
【实验数据分析】
影响因素 弹簧长度 现象分析
电流大小 电流大 较长
电流小 较短 线圈匝数 匝数多 较长
匝数少 较短 有无铁芯 有铁芯 较长
无铁芯 较短 电流大时，电磁铁磁性强
线圈匝数多时，电磁铁磁性强
有铁芯时，电磁铁磁性强
不闭合时，无磁性
【实验结论】
1.有电流时有磁性，无电流时无磁性
2.其他条件一定时，电流越大，磁性越强
3.其他条件一定时，线圈匝数越多，磁性越强
4.插入铁芯后，磁性大大增强
三、电磁铁
电磁铁的作用原理
在螺线管内插入铁芯，通电时螺线管中的铁芯被电流的磁场磁化成磁铁，使螺线管的磁性增强；当断开电路时，失去磁性。通过电流通断控制磁性的有无，叫做电磁铁。
电磁铁的组成
铁芯
螺线管
三、电磁铁
较远位置
电流
不发生偏转
N
S
发生偏转
电磁铁是根据电流的磁效应和螺线管内插入铁芯后，铁芯被磁化使磁性大大增强的原理工作的。
原理
观察实验
影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些呢？
提出问题
猜想假设
1、电磁铁的磁性强弱
猜想一：可能与电流的大小有关。
猜想二：可能与线圈的匝数有关。
实验器材
电源、开关、滑动变阻器、电流表、螺线管2个（分别为20匝、80匝）、铁芯2个（相同）、大头针若干。
1、电磁铁的磁性强弱
实
物
电
路
图
甲
乙
1、电磁铁的磁性强弱
比较①②或③④可知，电流一定的电磁铁，线圈匝数越多，电磁铁磁性越____；
强
改变滑动变阻器位置，并记录吸引的大头针的数目：
序号 电磁铁 电流大小 线圈匝数 吸引大头针数目
① 甲 0.5A 80 10
② 乙 0.5A 20 3
③ 甲 1A 80 23
④ 乙 1A 20 7
1、电磁铁的磁性强弱
改变滑动变阻器位置，并记录吸引的大头针的数目：
序号 电磁铁 电流大小 线圈匝数 吸引大头针数目
① 甲 0.5A 80 10
② 乙 0.5A 20 3
③ 甲 1A 80 23
④ 乙 1A 20 7
比较①③或②④可知，线圈匝数一定的电磁铁，电流越大，电磁铁磁性越____。
强
1、电磁铁的磁性强弱
（1）影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小和
线圈的匝数。
（2） 通过电磁铁的电流越大，线圈的匝数越多，
它的磁性就越强。
2、电磁铁的应用
1
（1）通过控制电流的______控制磁性的有无；
2
（2）通过改变电流的______来改变磁极的极性；
（3）通过改变电流的______或改变____________来
改变其磁性的强弱。
通断
方向
线圈的匝数
大小
相对于永久磁铁，电磁铁的优点为：
2、电磁铁的应用
电磁铁的应用
电磁起重机
2、电磁铁的应用
电磁铁的应用
磁
悬
浮
列
车
2、电磁铁的应用
电磁铁的应用
电脑的机械硬盘
老式的音像磁带
2、电磁铁的应用
电磁铁的应用
需要强磁场的
核磁共振成像
大型强子对撞机
课堂小结
电磁铁
构成
原理
螺线管+铁芯
有无铁芯
电流的大小
匝数越多，磁性越强
优点
电流的磁效应
螺线管的匝数
电流越大，磁性越强
有铁芯比没铁芯磁场强
影响磁性强弱的因素
应用
有无—通断电控制、强弱——电流大小
和匝数调节、极性——电流方向变换
电磁起重机、电铃、巨型发电机组、电磁继电器
1．自从第一次发现电能生磁以来，很多科学家投身于研究电与磁的关联，并推动着科技的发展，下列关于电与磁的说法正确的是（　　）
A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
C．磁场中的磁感线是真实存在的
D．磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极
B
课堂练习
2．连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究（　　）
A．电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
B
3．如图所示，先闭合开关S2，再闭合开关S1，则电磁铁的磁性将（　　）
A．不变 B．减弱
C．增强 D．无法判断
C
B
4．将图中通电螺线管中的铁芯抽去，可以看到的现象是（　　）
A．悬挂磁铁的弹簧伸长
B．悬挂磁铁的弹簧缩短
C．悬挂磁铁的弹簧发生扭转
D．悬挂磁铁的弹簧长度不变
5．如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（　　）
A．S1断开，滑片P在图示位置
B．S1闭合，滑片P在图示位置
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端
D
4
6. 如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，B端是______极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性______（选填 “增强”、“不
变”或“减弱”）。
N
S
减弱