北師版九年級物理 14.4 電磁鐵及其應(yīng)用（學(xué)習(xí)、上課課件）

第四節(jié)電磁鐵及其應(yīng)用第十四章磁現(xiàn)象逐點導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時講解1課時流程2電磁鐵電磁鐵的磁性電磁鐵的應(yīng)用——電磁繼電器電磁閥知識點電磁鐵知1－講11.

定義插入了軟鐵棒的通電螺線管叫電磁鐵。2.

構(gòu)成內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線管。3.工作原理電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)和在通電螺線管中插入鐵芯后磁場將大大增強的原理來工作的。知1－講(1)電磁鐵比通電螺線管的磁性增強的原因：螺線管通電后具有磁性，這時內(nèi)部的鐵芯被磁化，兩個磁場疊加，使磁性比原來通電螺線管的磁性強。(2)電磁鐵的鐵芯一般用鐵來做，因為電磁鐵在實際應(yīng)用中，通常情況下要求得失磁性自由，鐵是軟磁體，正符合這樣的要求。不能用鋼，鋼是硬磁性材料，被磁化后磁性能長期保持。知1－講4.應(yīng)用電磁起重機、磁浮列車、電鈴、電磁繼電器等。知1－講知識鏈接電磁鐵的出現(xiàn)：電流的磁效應(yīng)↓通電直導(dǎo)線周圍有磁場(磁性弱)↓通電螺線管類似條形磁體(磁性強)↓電磁鐵(磁性可以更強)知1－練例1通電螺線管中插入鐵芯后，磁性大大增強，其原因是()A.鐵芯本身具有磁性B.插入鐵芯，使電流增大了C.插入鐵芯，相當(dāng)于增加了線圈的匝數(shù)D.螺線管的磁性與被磁化的鐵芯的磁性共同作用知1－練解題秘方：由電磁鐵的構(gòu)成深入分析其磁性增強的原因。解析：通電螺線管周圍存在磁場，當(dāng)鐵芯插入其中后，鐵芯被磁化，又形成一個磁場，兩個磁場相互疊加，使磁性增強。答案：D知1－練1.(多選)許多自動控制的電路中都安裝有電磁鐵。關(guān)于電磁鐵，下列說法中正確的是(

)A.電磁鐵的鐵芯是用軟磁性材料制成的B.電磁鐵的鐵芯，可以用銅棒代替C.電磁鐵是利用通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用制作的D.電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的A、D知2－講知識點電磁鐵的磁性21.

探究電磁鐵磁性強弱的影響因素實驗設(shè)計：(1)如圖1所示，線圈的匝數(shù)一定，改變通過電磁鐵線圈中的電流大小，觀察將鐵塊P從電磁鐵上拉開瞬間彈簧測力計的示數(shù)，可判斷電磁鐵磁性強弱與電流大小的關(guān)系。知2－講(2)電流大小不變，改變線圈的匝數(shù)，觀察將鐵塊P從電磁鐵上拉開瞬間彈簧測力計的示數(shù)，可判斷電磁鐵磁性強弱與線圈的匝數(shù)的關(guān)系。知2－講實驗結(jié)論：電磁鐵磁性的強弱與電流的大小和線圈匝數(shù)的多少有關(guān)，電流越大、線圈匝數(shù)越多，磁性越強。知2－講2.電磁鐵的特點(三可控)(1)磁性的有無由電流的通斷來控制。(2)磁性的強弱由電流的大小和線圈匝數(shù)的多少來控制。(3)磁極的方向由電流的方向來控制。知2－講知識鏈接研究電磁鐵磁性強弱用到轉(zhuǎn)換法和控制變量法。(1)將磁性強弱轉(zhuǎn)換為彈簧測力計的示數(shù)大小變化。(2)影響電磁鐵磁性強弱的因素有多個，在探究磁性強弱與其中一個因素的關(guān)系時，運用了控制變量法。知2－練[中考·蘭州]如圖2所示，在“探究電磁鐵磁性強弱與電流大小關(guān)系”的實驗中，某同學(xué)用絕緣細線將電磁鐵M懸掛在鐵架臺上，并保持它與軟鐵塊P的距離不變。例2知2－練解題秘方：由實驗數(shù)據(jù)歸納結(jié)論，由線圈匝數(shù)相同、電流不同的幾次實驗數(shù)據(jù)歸納電磁鐵磁性強弱與電流大小的關(guān)系。知2－練(1)以下是他的部分實驗步驟：①斷開開關(guān)S，按圖組裝實驗電路，將滑動變阻器的滑片置于最______(填“左”或“右”)端。用已調(diào)零的電子測力計測出軟鐵塊P對電子測力計的壓力F0并記錄在表格中。解析：閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片置于阻值最大處，即滑動變阻器的滑片置于最右端。右知2－練②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到適當(dāng)位置，讀出電流表的示數(shù)I和電子測力計的示數(shù)F，并將I、F的數(shù)據(jù)記錄在表格中。③仿照步驟②再進行兩次實驗。實驗次數(shù)123I/A0.340.400.44F0/N0.90.90.9F/N0.840.820.81知2－練(2)由表中數(shù)據(jù)可以得出的實驗結(jié)論是：對于同一電磁鐵，______________________________________。解析：電磁鐵的線圈匝數(shù)不變，由表中數(shù)據(jù)可知，只改變了電路中電流大小，且電流增大時，電子測力計示數(shù)的變化量ΔF增大(即電磁鐵對軟鐵塊的吸引力增大)，所以可得出結(jié)論：通過電磁鐵線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強。通過線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強知2－練(3)閉合開關(guān)S后，電磁鐵下端的磁極為______(填“N”或“S”)極。解析：根據(jù)電源的正負極，判斷出電磁鐵外側(cè)線圈中電流的方向是從左向右的，由右手螺旋定則可判斷出電磁鐵的上端為N極，下端為S極。S知2－練(4)本實驗中，滑動變阻器除了保護電路的作用外，還起到___________________的作用。改變電路中電流大小知2－練2.在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗中，小利利用實驗室準備的器材，設(shè)計了如圖所示的電路。知2－練(1)實驗中通過觀察電磁鐵_______________的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同，這種研究問題的方法物理上稱之為_______法。(2)當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數(shù)_______(填“增加”或“減少”)，說明電流越______，電磁鐵磁性越強。吸引大頭針數(shù)量轉(zhuǎn)換增加大知2－練(3)根據(jù)圖中的情境可知，____(填“甲”或“乙”)的磁性強，說明電流一定時，_____________電磁鐵磁性越強。(4)實驗結(jié)束，斷開開關(guān)，大頭針全部掉落，說明電磁鐵磁性的有無可以通過_________來控制。甲線圈匝數(shù)越多電流通斷知3－講知識點電磁鐵的應(yīng)用——電磁繼電器31.

結(jié)構(gòu)由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點等組成。2.

制作原理利用電流的磁效應(yīng)。3.實質(zhì)由電磁鐵控制的(工作電路上的)開關(guān)。知3－講4.作用(1)利用低電壓、弱電流電路來控制高電壓、強電流電路，以保證工作人員的安全。(2)實現(xiàn)各種自動控制：遠距離自動控制、光自動控制、溫度自動控制等。5.工作原理表述通?？刂齐娐泛凸ぷ麟娐贩謩e表述。知3－講結(jié)構(gòu)圖解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)如圖3所示。知3－練[中考·十堰]某小區(qū)因暴雨引起車庫積水，部分車輛被淹，小明看到新聞后，設(shè)計了車庫積水自動報警器，如圖4是該報警器原理圖，金屬塊A和B分別固定在車庫地面附近適當(dāng)高度處，若車庫積水水面到達_____(填“A”或“B”)處時，_____(填“綠”或“紅”)燈發(fā)光報警，此時電磁鐵的上端是_____(填“N”或“S”)極。例3B紅N知3－練解析：當(dāng)水位沒有到達B時，電磁鐵沒有磁性，只有綠燈亮；當(dāng)水位到達B時電路接通，電磁鐵有磁性，銜鐵就會在磁力吸引的作用下將紅燈所在電路接通，紅燈亮。因此，紅燈亮就表示水位過高報警。工作時，電流從電磁鐵的下面導(dǎo)線流入，從上面導(dǎo)線流出，利用右手螺旋定則可以判斷電磁鐵的下端為S極，上端為N極。知3－練3.[中考·四川]如圖是熱愛課外實踐的小雙同學(xué)設(shè)計的汽車CO2排放量檢測電路。開關(guān)閉合后，電磁鐵的上端是

_____(填“N”或“S”)極。圖中氣敏電阻R1的阻值隨CO2濃度的增大而減小，導(dǎo)致電磁鐵的磁性_____(填“增強”或“減弱”)，當(dāng)CO2濃度高于某一設(shè)定值時，電鈴就會報警。N增強知4－講知識點電磁閥41.

電磁閥由閥體、滑閥、兩塊銜鐵、兩個電磁線圈組成。2.

工作原理電磁閥控制車門是通過改變線圈中電流的通斷，實現(xiàn)磁性的有無，電磁鐵的移動帶動滑閥移動，完成車門的關(guān)閉和打開的。3.電磁閥的其他應(yīng)用燃氣熱水器的電磁閥門、全自動洗衣機的進、排水閥門等。知4－講規(guī)律總結(jié)電磁閥控制車門是利用電磁鐵和壓縮空氣控制車門的打開和關(guān)閉。知4－練如圖5所示的是公共汽車上用電磁閥控制車門開、關(guān)的工作電路圖，L1、L2是固定的線圈。銜鐵T1、T2通過橫桿相連并可左右移動，帶動傳動裝置使車門開啟或關(guān)閉。當(dāng)S接通觸點b時，線圈____(填“L1”或“L2”)具有磁性，吸引銜鐵使橫桿向_____(填“左”或“右”)運動，帶動傳動裝置關(guān)閉車門。例4L2右知4－練解析：由圖可知，S接通