電磁鐵的應(yīng)用及影響因素講義

1、龍文教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義學(xué)員姓名： 教師： 李淑楠課 題 電生磁 電磁鐵的應(yīng)用授課時(shí)間：2011年 月 日 教學(xué)目標(biāo)1電生磁2 電磁鐵的應(yīng)用重點(diǎn)、難點(diǎn)磁感線 右手定則 電磁鐵的應(yīng)用考點(diǎn)及考試要求磁感線 右手定則 電磁鐵的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容知識(shí)要點(diǎn)：知識(shí)點(diǎn)一：電生磁一、直線電流的磁場(chǎng)【實(shí)驗(yàn)】奧斯特實(shí)驗(yàn)1、在小磁針的上方拉一根與小磁針平行的直導(dǎo)線，當(dāng)直導(dǎo)線上通電流是，你觀察到什么現(xiàn)象？小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。思考：小磁針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？小磁針受到了力的作用。 沒有其它的物體與之直接接觸，那么什么東西能使小磁針受到力的作用呢？顯然是磁場(chǎng)。是通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)。結(jié)論：通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng)。改變電流的方向，觀察小

2、磁針的偏轉(zhuǎn)方向有什么變化？小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，指向與原先相反。說(shuō)明：磁場(chǎng)的方向與原先相反，與電流的方向有關(guān)。通電的直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，那么怎樣才能觀察到磁場(chǎng)的分布呢？用鐵屑來(lái)顯示磁場(chǎng)的分布。2、在有機(jī)玻璃上均勻地撒上一些鐵屑，給直導(dǎo)線通電后，輕敲玻璃板后，觀察鐵屑在直導(dǎo)線周圍的分布情況?，F(xiàn)象：鐵屑的分布呈同心圓狀，且靠近直導(dǎo)線鐵屑越多，即磁感線月密集。說(shuō)明磁場(chǎng)越強(qiáng)?！拘〗Y(jié)】直線電流的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)：通電直導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)；直線電流磁場(chǎng)的磁感線分布是一個(gè)個(gè)同心圓，距離直線電流越近，磁性越強(qiáng)，反之越弱。二、通電螺線圈的電流【實(shí)驗(yàn)一】1、如果把直導(dǎo)線按一定的方向繞螺線

3、圈后再通電，觀察能否吸引大頭針。現(xiàn)象：能吸引大頭針。 說(shuō)明：通電螺線圈周圍也存在磁場(chǎng)。2、再螺線圈中插入一根鐵棒或一枚鐵釘，再觀察吸引打頭陣的現(xiàn)象?，F(xiàn)象：吸引的大頭針更多。 結(jié)論：插入鐵芯后磁性增強(qiáng)。原因：帶鐵芯的通電螺線管的磁性比不帶鐵芯的通電螺線管的磁性要強(qiáng)，是因?yàn)殍F芯在磁場(chǎng)中被磁化后相當(dāng)于一根磁鐵?！緦?shí)驗(yàn)二】1、在穿過(guò)螺線管的有機(jī)玻璃上均勻地撒上鐵屑。通電后輕敲玻璃板，觀察鐵屑的分布規(guī)律。通電螺線管周圍的磁感線跟條形磁鐵的磁感線很相似。它的兩端相當(dāng)于兩個(gè)磁極，磁極的極性可以用小磁針的指向來(lái)確定。2、改變電流方向，用小磁針探測(cè)螺線管的磁極有無(wú)變化。 改變電流的方向，螺線管的磁極發(fā)生了變化。

4、三、右手螺旋定則：通電螺線管磁極方向與電流方向之間的關(guān)系可以用右手螺旋定則來(lái)判定。用右手握緊螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。直線電流周圍磁場(chǎng)方向與電流方向之間的關(guān)系：用右手握導(dǎo)線，使大拇指指向電流的方向，則與拇指垂直的其余四指所指的方向就是磁場(chǎng)的方向。 三、電磁鐵 1、什么叫電磁鐵？帶鐵芯的通電螺線管就是電磁鐵。2、電磁鐵和普通的磁鐵有什么不同？電磁鐵的磁場(chǎng)由電流產(chǎn)生，可以通過(guò)控制電流的通斷，實(shí)現(xiàn)磁性的有無(wú)。3、鐵芯為什么是用軟鐵制成，而不是用鋼制成？因?yàn)閿嚯姾?，鋼芯要保持原有的磁性?、為什么插入鐵芯后磁性大大加強(qiáng)？鐵芯在磁場(chǎng)中被磁化后相當(dāng)于一根

5、磁鐵。5、電磁鐵的應(yīng)用：電鈴：實(shí)物展示；根據(jù)電磁鐵的特點(diǎn)，敘述工作原理。電路閉合，電磁鐵吸引彈性片，使鐵錘向鐵鈴方向運(yùn)動(dòng)，鐵錘打擊鐵鈴而發(fā)出聲音，同時(shí)電路斷開，電磁鐵沒有了磁性，鐵錘又被彈回，電路閉合。如此不斷重復(fù)，電鈴發(fā)出了持續(xù)的鈴聲。電磁選礦機(jī)：磁鐵礦能被吸引電磁起重機(jī)：吸放物體如何進(jìn)行？對(duì)工件的要求如何？集裝箱的外殼應(yīng)怎樣？電磁繼電器：電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動(dòng)開關(guān)。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來(lái)控制高電壓和強(qiáng)電流，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。分析討論：這個(gè)電路由哪幾部分組成？每個(gè)部分各有哪些器材？由低壓電源、電磁鐵、恢復(fù)彈簧開關(guān)組成了控制電路；由電動(dòng)機(jī)、高壓電源、指示燈和電磁繼電器的觸頭組

6、成工作電路。電磁繼電器是如何控制電路的？當(dāng)控制電路的開關(guān)斷開時(shí)，電磁鐵沒有磁性，彈簧把觸頭拉向紅燈觸點(diǎn)，則紅燈亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)控制電路的開關(guān)閉合時(shí)，電磁鐵通電，有了磁性就吸引銜鐵，使工作電路閉合，則綠燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。磁懸浮列車：磁懸浮列車是一種采用無(wú)接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。它的時(shí)速可達(dá)到500公里以上，是當(dāng)今世界最快的地面客運(yùn)交通工具，有速度快、爬坡能力強(qiáng)、能耗低運(yùn)行時(shí)噪音小、安全舒適、不燃油，污染少等優(yōu)點(diǎn)。并且它采用采用高架方式，占用的耕地很少。磁懸浮列車意味著這些火車?yán)么诺幕驹響腋≡趯?dǎo)軌上來(lái)代替舊的鋼輪和軌道列車。磁懸浮技術(shù)利用電磁力將整個(gè)列車車廂托

7、起，擺脫了討厭的摩擦力和令人不快的鏘鏘聲，實(shí)現(xiàn)與地面無(wú)接觸、無(wú)燃料的快速“飛行”。1如圖所示，電磁鐵通電時(shí)，小磁針靜止在圖示的位置上，小磁針a端是_極；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性將_。 2如圖所示，兩通電螺線管在靠近時(shí)相互排斥，請(qǐng)?jiān)贐圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，螺線管中電流的方向及電源的正負(fù)極。3如左下圖所示，在通電螺線管磁場(chǎng)中的A點(diǎn)位置放一小磁針，小磁針靜止時(shí)N極水平向右，請(qǐng)畫出螺線管導(dǎo)線的繞法。 4如右上圖所示，彈簧下端掛一條形磁體，磁體的下端為S極，條形磁體的下方有一帶鐵芯的螺線管，閉合開關(guān)后，彈簧的長(zhǎng)度會(huì)_（填“伸長(zhǎng)”“縮短”或“不變”）。5如圖所示，為四位同學(xué)判斷通

8、電螺線管極性時(shí)的做法，正確的是6如圖所示，當(dāng)閉合開關(guān)S，且將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，圖中的電磁鐵A.A端是N極，磁性增強(qiáng) B.B端是N極，磁性減弱 C.A端是S極，磁性增強(qiáng) D.B端是S極，磁性減弱7如圖所示，在靜止的磁針上方拉一根與磁針平行的導(dǎo)線，給導(dǎo)線_時(shí)，磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此實(shí)驗(yàn)表明_，這一現(xiàn)象是1820年_物理學(xué)家_發(fā)現(xiàn)的。8下列改變通電螺線管磁性強(qiáng)弱的方法中正確的是A.改變通過(guò)螺線管電流的強(qiáng)弱 B.改變螺線管的匝數(shù)C.調(diào)換螺線管兩端的極性 D.調(diào)節(jié)鐵芯在通電螺線管中的深淺9奧斯特實(shí)驗(yàn)證明了A.通電導(dǎo)體周圍存在著大量的電荷 B.通電導(dǎo)體周圍存在著磁場(chǎng)C.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到力的作用

9、 D.通電導(dǎo)體內(nèi)部存在磁場(chǎng)10如圖所示，甲乙兩線圈套在光滑的玻璃棒上，當(dāng)S閉合時(shí)，兩線圈將A.互相吸引靠近 B.互相排斥遠(yuǎn)離 C.先吸引靠近，后排斥遠(yuǎn)離 D.既不排斥，又不吸引知識(shí)點(diǎn)2：探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素1. 電磁鐵：電磁鐵是一個(gè)帶有鐵芯的通電螺線管.2. 進(jìn)行科學(xué)研究的步驟：練習(xí)：1.通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與 、 和 有關(guān).2、如圖所示,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電磁鐵中的磁性將 .3.將電磁鐵、滑動(dòng)變阻器、電源與開關(guān)接成成閉合回路，若將變阻器的滑片向右移動(dòng)，那么螺線管上端懸掛鐵塊的彈簧將： A.不變 B.縮短 C.伸長(zhǎng) D.不能判斷 思考：若懸掛的鐵塊改為磁鐵，情況又將怎樣呢？

10、4電磁鐵的極性是可以改變的，要使電磁鐵的兩個(gè)磁極對(duì)調(diào)，可采取的方法是( )A減小電流 B增加螺線管的匝數(shù) C改變電流方向D將鐵芯從螺線管中拔出5通電螺線管的磁性是可以改變的。為了增強(qiáng)通電螺線管的磁性，采取下列哪一種方 法是無(wú)效的( )。 A增大兩端的電壓 B增加線圈的匝數(shù) C改變電流方向 D插入鐵棒6在“研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”的實(shí)驗(yàn)中，有一個(gè)步驟是：改變電磁鐵的接線，使通電線圈的匝數(shù)增多，同時(shí)調(diào)整變阻器的滑片，使電流保持不變，觀察電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目有什么變化。這一步驟的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯侩姶盆F的磁性( )。A跟電流通斷的關(guān)系 B跟電流大小的關(guān)系 C跟電流方向的關(guān)系 D跟線圈匝數(shù)的關(guān)系7

11、給你一個(gè)帶鐵芯的螺線管、蓄電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器，用筆畫線代替導(dǎo)線，把它們連接起來(lái)(連線不要交叉)，要求： 組成一個(gè)可以改變電磁鐵磁性強(qiáng)弱的電路； 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性增強(qiáng)作業(yè)：1在一根條形磁鐵附近平行放置一根與磁鐵形狀完全相同的棒狀物體XY后，其周圍磁場(chǎng)磁感 線的分布情況如圖甲所示。將XY兩端對(duì)調(diào)以后，磁感線分布情況未發(fā)生改變，如圖乙所示。則棒狀物體XY可能是 （ ）A、軟鐵棒 B、銅棒C、條形磁鐵，其中X端為N極 D、條形磁鐵，其中Y端為N極a電源Sb3閉合開關(guān)S后,小磁針靜止時(shí)N極指向如圖所示。那么圖中電源的正極 （ ）A、一定在a端 B、一定在端C、在a端或b端均

12、可 D、無(wú)法確定4小磁針靜止時(shí)，北極指向如圖所示，下列判斷正確的是 （ ）A、電源的負(fù)極和螺線管的N極都在左邊B、電源的負(fù)極和螺線管的S極都在左邊C、電源的正極和螺線管的N極都在左邊D、電源的正極和螺線管的S極都在左邊5如下圖所示，通電螺線管與條形磁鐵相互吸引的是 （ ）6如圖所示，當(dāng)閉合開關(guān)后，四個(gè)小磁針指向都正確的圖是 （ ）7右圖所示，當(dāng)閉合開關(guān)S ，且將滑動(dòng)變阻器的滑片P 向右移動(dòng)時(shí)，圖中的電磁鐵 （ ）A、a端是N極，磁性增強(qiáng)B、a 端是S 極，磁性增強(qiáng)C、b 端是N 極，磁性減弱 D、b 端是S 極，磁性減弱8如圖所示，若要使滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變小，則變阻器

13、接入電路的方式可以是 （ ）A、C接E，D接F B、C接E，B接FC、A接E，D接F D、A接E，B接F9如圖所示，為使滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，通電螺線管對(duì)條形磁鐵的斥力變大，則電源和變阻器接人電路的方式可以是 （ ）A、G接F，E接B，D接H B、G接F，E接A，D接HC、G接E，F(xiàn)接B，D接H D、G接E，F(xiàn)接A，D接H10實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)舊的學(xué)生直流電源，輸出端的符號(hào)模糊不清，無(wú)法分辨正負(fù)極，小明設(shè)計(jì)了下面的判斷電源兩極的方法，在桌面上放一個(gè)小磁針，在磁針東面放一個(gè)螺線管，如圖所示，閉合開關(guān)，磁針指南的一端向東偏轉(zhuǎn)，下述判斷正確的是（ ）A、電源A端是正極，在電源內(nèi)電流由A流向BB、電源A端是正極，在電源內(nèi)電流由B流向AC、電源B端是正極，在電源內(nèi)電流由A流向BD、電源B端是正極，在電源內(nèi)電流由B流向A11如圖所示，當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，小磁針將向 （填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向b移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的磁性將 （填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”）。12 右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著條形磁鐵，螺線管中插有鐵芯，開關(guān)S撥在觸點(diǎn)位置。要使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，下列操作方法能夠?qū)崿F(xiàn)的是 （ ）A、滑片P向b端滑動(dòng) B、將S撥到位置C、將鐵芯從螺線管中取出 D、將螺線管往上移動(dòng)13在一次課外活動(dòng)中，小紅和小剛設(shè)計(jì)了如圖甲所示