(共20张PPT)
3.电磁铁
1.尝试自制电磁铁,说出电磁铁的构造。
2.经历实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素,认识控制变量思想的运用。
3.认识电磁铁在生活、生产、科学技术方面的广泛应用。
◎重点:电磁铁的构造及工作过程。
通过任务驱动完成目标2的学习。
电磁铁
1.电磁起重机主要是由 铁芯 和 螺线管 组成,这个 带有铁芯的螺线管 叫作电磁铁。
铁芯
螺线管
带
有铁芯的螺线管
2.自制电磁铁
实验器材:大铁钉、漆包线、学生电源、导线若干、开关、大头针。
制作过程: 用大铁钉作铁芯,把漆包线在铁钉上密绕20~50匝,把漆包线的两端接到电路中 。
实验过程:(1)闭合开关将螺线管通电,将自制的电磁铁靠近大头针,观察发生的现象;
用大铁钉作铁芯,把漆包线在铁钉上密绕20~50匝,
把漆包线的两端接到电路中
(2)断开电路,观察发生的现象。
实验现象:当螺线管通电时 能 吸引大头针,断电时 不能 吸引大头针。
实验结论: 当螺线管中有电流时,电磁铁有磁性;当断开电路时,电磁铁的磁性立即消失 。
能
不能
当螺线管中有电流时,电磁铁有磁性;当断开电
路时,电磁铁的磁性立即消失
1.通电螺线管插入铁芯后,磁性大大增强,其原因是 ( C )
A.插入铁芯后,铁芯带了电
B.插入铁芯后,使螺线管中的电流增大了
C.插入铁芯后,铁芯被电流的磁场磁化成了磁铁
D.插入铁芯后,螺线管内的空间变小了
C
电磁铁的磁性强弱
3.回顾自制电磁铁的实验过程,猜想电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关?
电磁铁的磁性强弱可能与 电流的大小 、 线圈的匝数 、 有无铁芯 等因素有关。
电流的大小
线圈的匝数
有无铁芯
4.设计实验
(1)为了改变、观察电磁铁中电流的大小,我设计的实验方法是:为改变电磁铁中的电流大小,在电路中串联一个 滑动变阻器 ;为观察电磁铁中电流的大小,在电路中串联一个 电流表 。
滑动变阻
器
电流
表
(2)为了比较电磁铁的磁性强弱,我设计的实验方法是:在电磁铁上方用弹簧吊挂一个小铁块,通过观察(或测量)弹簧的 长度变化 来比较电磁铁磁性的强弱。(或准备若干大头针,通过电磁铁吸引 大头针数量的多少 来比较电磁铁磁性的强弱等)
(3)这个实验用到的研究方法是 控制变量法 。
长
度变化
大头针数量的多少
控制变量法
(4)根据控制变量法,在设计实验时应注意:
当探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系时,应该保持 线圈匝数 和 是否有铁芯 相同;
当探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时,应保持 电流大小 和 是否有铁芯 相同;
当探究电磁铁的磁性强弱与插入铁芯的关系时,要保持 电流大小 和 线圈匝数 相同。
线
圈匝数
是否有铁芯
电流
大小
是否有铁芯
电流
大小
线圈匝数
5.通入电磁铁的电流 越大 ,线圈的匝数 越多 ,电磁铁的磁性越大。
越大
越多
2.如图所示,这是探究电磁铁磁性特点的电路图,闭合开关后,其电磁铁的A端是 S 极,当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时,电流表的示数 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电磁铁的磁性 变弱 (选填“变强”、“变弱”或“不变”)。
S
变小
变弱
电磁铁的应用
6.电磁铁的磁性有无可以利用 电流通断 来控制,磁性强弱可以用 电流强弱 、 线圈匝数多少 来调节,磁极的极性可以用 变换电流的方向 来改变。这些性质使得电磁铁成为生活、生产和科学技术中应用最广泛的装置之一。
电流通断
电流强弱
线圈匝数多少
变换电流的方向
7.电磁铁可以 直接对铁质物体有力的作用 ,主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。电磁铁的另一个应用是 产生强磁场 ,如电动机、发电机、研究微观粒子用的加速器等。
直接对铁质物体有力的作用
产生强磁场
3.如图所示,在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中,铁块始终保持静止,在此过程中下列说法正确的是 ( C )
A.电磁铁的磁性逐渐减弱
B.铁块受到的摩擦力不变
C.铁块受到水平向左的摩擦力
D.电磁铁的左端为S极
C
探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关
1.探究实验:研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
【器材】电源、开关、 滑动变阻器 、 电流表 、电磁铁、小铁块、弹簧、导线等。
【步骤】①如教材图8-1-4所示连接好实验器材;
②闭合开关,观察电流表的 示数 和弹簧的 长度 ;
滑动变阻器
电流表
示数
长度
③调节 滑动变阻器 ,观察电流表的 示数 和弹簧的 长度 变化情况。
【现象】 当电流增大时,弹簧的长度变大;当电流减小时,弹簧的长度变短。 。
【结论】在电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流 越大 ,电磁铁的磁性 越大 。
滑动变阻器
示数
长
度
当电流增大时,弹簧的长度变大;当电流减小时,
弹簧的长度变短
越
大
越大
2.探究实验:研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
【器材】电源、开关、滑动变阻器、电流表、 电磁铁2个(线圈匝数多少不同) 、小铁块、弹簧、导线等。
【步骤】①如教材图8-1-4所示连接好实验器材;
②闭合开关,观察 电流表的示数 和弹簧的 长度 ;
电磁铁2个(线
圈匝数多少不同)
电流表的示数
长度
③断开开关,更换另一个 线圈匝数 不同的电磁铁,闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,使 电流大小 保持不变,观察弹簧的 长度 变化情况。
【现象】 当更换为线圈匝数较多的电磁铁时,弹簧的长度变大。 。
【结论】通过电磁铁的电流大小一定时,线圈的匝数 越多 ,电磁铁的磁性 越大 。
线圈匝数
电流大小
长度
当更换为线圈匝数较多的电磁铁时,弹簧的长度变
大
越多
越大
3.小实验:研究电磁铁的磁性强弱与是否有铁芯的关系
【器材】电源、开关、滑动变阻器、电流表、电磁铁、小铁块、弹簧、导线等。
【步骤】①如教材图8-1-4所示连接好实验器材;
②闭合开关,观察弹簧的长度;
③取出螺线管中的 铁芯 ,观察弹簧的 长度 变化情况;
铁芯
长度
④当再放入螺线管中铁芯时,观察弹簧的长度变化情况。 。
当再放入螺线管中铁芯时,观察弹簧的长度变化情况
【现象】 当螺线管中有铁芯时,弹簧的长度较长;当螺线管中没有铁芯时,弹簧的长度较短。 。
【结论】在通过电磁铁的电流大小和线圈匝数一定时,当电磁铁中有铁芯时,电磁铁的磁性 较大 ;没有铁芯时,磁性 较小 。
当螺线管中有铁芯时,弹簧的长度较长;当螺线管
中没有铁芯时,弹簧的长度较短
较大
较小