7.3 电磁铁 学案 （含答案）2023-2024学年物理教科版九年级上册

7.3 电磁铁
素养目标
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。
评价任务
通过任务驱动完成目标2的学习。
【预习导学】
知识点1电磁铁
1.电磁起重机主要是由 和 组成,这个 叫作电磁铁。
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: 。
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;
(2)断开电路,观察发生的现象。
实验现象:当螺线管通电时 吸引大头针,断电时 吸引大头针。
实验结论: 。
对点自测
1.通电螺线管插入铁芯后,磁性大大增强,其原因是 ( )
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
【答案】知识点一
1.铁芯　螺线管　带有铁芯的螺线管
2.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
实验现象:能　不能
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
对点自测
1.C
知识点2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 、 、 等因素有关。
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 ;为观察电磁铁中电流的大小,在电路中串联一个 。
(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 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 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 。
(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 和 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 和 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 和 相同。
5.通入电磁铁的电流 ,线圈的匝数 ,电磁铁的磁性越大。
对点自测
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 极,当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电磁铁的磁性 (选填“变强”、“变弱”或“不变”)。
【答案】知识点二
3.电流的大小　线圈的匝数　有无铁芯
4.(1)滑动变阻器　电流表
(2)长度变化　大头针数量的多少
(3)控制变量法
(4)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.越大　越多
对点自测
2.S　变小　变弱
知识点3电磁铁的应用
6.电磁铁的磁性有无可以利用 来控制,磁性强弱可以用 、 来调节,磁极的极性可以用 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。
7.电磁铁可以 ,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 ,如电动机、发电机、研究微观粒子用的加速器等。
对点自测
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 ( )
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
【答案】知识点三
6.电流通断　电流强弱　线圈匝数多少　变换电流的方向
7.直接对铁质物体有力的作用　产生强磁场
对点自测
3.C
【合作探究】
任务驱动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、 、 、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 和弹簧的 ;
③调节 ,观察电流表的 和弹簧的 变化情况。
【现象】 。
【结论】在电磁铁的线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流 ,电磁铁的磁性 。
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、 、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 和弹簧的 ;
③断开开关,更换另一个 不同的电磁铁,闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,使 保持不变,观察弹簧的 变化情况。
【现象】
【结论】通过电磁铁的电流大小一定时,线圈的匝数 ,电磁铁的磁性 。
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 ,观察弹簧的 变化情况;
④ 。
【现象】 。
【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 ;没有铁芯时,磁性 。
【答案】任务驱动
1.【器材】滑动变阻器　电流表
【步骤】②示数　长度
③滑动变阻器　示数　长度
【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】越大　越大
2.【器材】电磁铁2个(线圈匝数多少不同)
【步骤】
②电流表的示数　长度
③线圈匝数　电流大小　长度
【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】越多　越大
3.【步骤】③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。
【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】较大　较小
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