(共36张PPT)
电磁铁
第三节
第十六章磁场 电磁铁
(沪粤版)九年级
下
01
课标解读
02
学习目标
03
激趣导入
04
新知探究
05
观察思考
06
实验探究
07
分析讨论
12
作业布置
11
课堂小结
10
练习与应用
09
拓展延伸
08
想一想
课标解读
1.知道电磁铁是内部插铁芯的通电螺线管,
2.明确其核心特点:通断控有无、电流/匝数控强弱、电流方向控极性。
3.结合实例,了解电磁铁在生产生活中的应用。
学习目标
1.了解什么是电磁铁,知道电磁铁的基本概念。
2.知道电磁铁的特性和工作原理。
3.知道影响电磁铁磁性强弱的因素。
4.了解电磁铁在生活中的广泛应用。
激趣导入
磁悬浮列车运行时车身和轨道之间几乎没有摩擦,平稳得像在“贴地飞行”。
大家知道它是怎么做到悬浮起来的吗?
上海浦东的磁悬浮列车
激趣导入
视频:电磁起重机
思考:你知道电磁起重机利用什么来工作的吗?
磁浮列车和电磁起重机都是利用电磁铁来工作的,那么,什么是电磁铁呢
激趣导入
新知探究
一、什么是电磁铁
活动1:认识和制作电磁铁
1.观察电磁铁的结构
电磁铁的结构:线圈和铁芯(含衔铁)
衔铁
铁芯
线圈
实验室常见的电磁铁
2.制作电磁铁
用来绕制螺线管的塑料管
粗细不同的大铁钉
胶带
漆包线
制作电磁铁材料
实验探究
视频:制作电磁铁
实验探究
3.了解电磁铁的磁性
(1)实验器材
电磁铁,竹筷、电源、开关、导线若干、滑动变阻器、大头针
S
a
S
a
实验探究
(2)实验步骤
①用漆包线在塑料管上绕制螺线管,两端留出导线,用胶带固定线圈。
②将螺线管连接电路,闭合开关,用螺线管一端靠近大头针,观察吸引大头针数量。
③如图将铁钉插入螺线管内,重复步骤②;
S
a
实验探究
实验探究
④断开开关,观察大头针是否脱落;
S
a
⑤将铁钉换成竹筷插入螺线管,重复步骤②,观察磁性是否变化。
分析讨论
思考讨论:用螺线管一端靠近大头针,你观察到什么现象?由此你能得出什么结论?
现象:闭合开关,用螺线管一端靠近大头针,插入竹筷时吸引大头针的数目无变化;当通电螺线管内插入铁钉时,吸引大头针数目增多;断开开关,大头针脱落。
实验结论:当通电螺线管内插入铁钉时,磁性明显增强;通电时有磁性,断电时磁性消失。
新知探究
1.电磁铁
(1)定义:内部带有铁心的通电螺线管称为电磁铁,由线圈和铁芯两部分组成。
(2)特点:通电时有磁性,断电时磁性消失。
实验探究
二、电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
1.实验目的
探究电流大小、线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响。
2.实验原理
(1)转换法:通过观察电磁铁吸引大头针的数量判断磁性强弱;
(2)控制变量法:控制其他变量不变,只改变一个变量探究关系。
3.实验器材
电源、开关、滑动变阻器、不同匝数的螺线管、导线若干、大头针、电流表
实验探究
4.实验步骤
(1)探究与电流大小的关系
①控制线圈匝数不变,按图 (a) 连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流为 0.1A,记录吸引大头针数目;
③保持线圈匝数不变,调节滑动变阻器,使电流为 0.5A,记录吸引大头针数目。
(a)
实验探究
(2) 探究与线圈匝数的关系
①控制电流大小不变,按图 (b) 连接电路,将匝数不同的两个电磁铁串联;
(b)
②闭合开关,保持电路中电流不变(如 0.1A),分别记录两个电磁铁吸引大头针的数目;
③更换不同匝数的螺线管,重复实验,验证结论。
实验探究
实验探究
线圈匝数 n / 匝 电流 I/A 吸引的大头针数目
400 0.1 1
0.5 18
800 0.1 4
1400 10
5.实验记录表
6.实验结论
(1)匝数一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强。
(2)电流一定时,外形相同的螺线管匝数越多,电磁铁的磁性越强。
实验探究
分析讨论
思考讨论:你能说出电磁铁的优点有哪些吗?
参考答案:①磁性有无可控:通电产生磁性,断电磁性消失。
② 磁性强弱可调:通过改变电流大小、线圈匝数来调节磁性强弱。
③磁极方向可改:调换电流方向就能改变电磁铁的南北极。
新知探究
三、电磁铁的应用
电磁铁在生产生活中有很多应用
1.磁悬浮列车
轨道和列车底部均安装电磁铁,通过电磁铁间的相互作用,使其悬浮在轨道上方几厘米高度,行走时不需接触轨道,因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每小时500 km以上。
上海浦东的磁悬浮列车
新知探究
2. 电磁起重机
核心是巨大的电磁铁,通电产生强磁性,吸起成吨钢材或铁矿石,断电磁性消失,完成装卸。
新知探究
3.电铃、电话
电铃工作原理图
电铃
电源
开关
弹簧片
电磁铁
思考讨论:你能分析出电铃的工作过程吗?
闭合开关→电磁铁通电有磁性→吸引衔铁→铃锤敲击铃碗发声→衔铁脱离→电磁铁断电失磁→弹簧片复位→重复上述过程,持续发声。
知识拓展
电话是由美国发明家贝尔在1876年发明的,他是世界上第一个使用电话通信的人。
变化的电流通过听筒中的电磁铁线圈,使电磁铁的磁性强弱同步变化,对听筒前的薄铁片产生大小不同的吸引力,让薄铁片振动,推动空气形成声波,还原出发话端的声音。
电磁听筒的工作原理
金属膜
电磁铁
听筒
知识拓展
将信息转换成磁头电流信号,电流产生的磁场使磁盘上的磁性材料磁化,实现信息存储;读取时,磁头与磁化材料相互作用,还原信息。
计算机磁盘及磁盘驱动器
磁盘
磁盘驱动器
磁头
电脑
知识拓展
想一想
你能说出电磁铁还有哪些应用吗?
电磁阀门
电磁锁
电磁继电器
练习与应用
1.如图所示,小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中,使用两个相同的大铁钉A、B绕制成电磁铁进行实验,下列说法正确的是( )
A.电磁铁A、B的上端均为N极
B.滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强
C.电磁铁能吸引大头针的数目越少说明它的磁性
越强
D.该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
D
练习与应用
3.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁的右端固定,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是( )
A.水平向左,逐渐减小
B.水平向左,逐渐增大
C.水平向右,逐渐增大
D.水平向右,逐渐减小
C
练习与应用
3.如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧悬挂一条形磁体,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,下列判断正确的是( )
A.小灯泡变亮
B.电磁铁的磁性变弱
C.弹簧会收缩
D.电流表示数变小
AC
课堂小结
电磁铁
什么是电磁铁
定义:内部带有铁心的通电螺线管
组成:由线圈和铁芯两部分;
特点:通电时有磁性,断电时磁性消失。
电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
方法:控制变量法、转换法
关键影响因素
匝数
电流
电磁铁的应用
磁悬浮列
电磁起重机
电铃、电话等
作业布置
1.完成课后巩固练习
2.预习下一节内容
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