物理九年级下册3 探究电磁铁的磁性教课课件ppt
展开认识电磁铁和制作电磁铁探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关电磁铁的应用
从身边的问题出发如图1所示是工厂里常用的电磁起重机。它是利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置,其主要部件是电磁铁。
电磁起重机能产生强大的磁场力,几十吨重的铁片、铁丝、铁钉、废铁和其他各种铁料,不装箱、不打包,也不用捆扎,就能很方便地收集和搬运,不但操作省力,而且工作简化了。装在木箱中的钢铁材料和机器,同样可以搬运。起重机工作时,只要电磁铁线圈中电流不停,被吸起的重物就不会落下,看不见的磁场力比坚固的链条更可靠。可见,电磁铁在工业等方面应用广泛,那么,电磁铁是利用什么原理工作的呢?
思想方法学习物理的最大困难之一,就是不能够把物理和生活联系起来。在物理学习中,总感觉物理离生活很远,从而给物理知识的理解带来障碍。所以,能够把物理与生活联系起来,是物理学习的重要任务之一。例如前面学过的“ 电流的磁效应”非常抽象,那么现在再介绍“电磁起重机”的原理、优点、应用等内容,就可以把“电流的磁效应” 的知识形象地呈现在我们面前。所以,能够通过多种学习途径把生活中的应用和物理知识联系起来,是物理学习的重要能力之一。
认识电磁铁和制作电磁铁
1. 认识电磁铁(如图2)(1)活动内容:学生观察——拆卸——观察——组装电磁铁,并把观察的电磁铁主要部件的名称写在书本上。
方法点拨观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性、计划性、系统性和可重复性。
(2)实验过程中的注意事项:①明确实验目的;②在拆卸过程中要注意不要损坏器材;③拆卸下来的零件要有序放置,以方便后面的重新组装;④观察要分清主次,注意根据实验目的判断哪些是主要部件,哪些是次要部件等。
(3)观察结果:电磁铁通常由铁芯和线圈组成。
通电时有磁性,断电后无磁性。
知识拓展电磁铁中铁芯的作用:当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。另外,电磁铁的铁芯用软铁制作,而不能用钢制作。因为钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。
2. 制作电磁铁(1)学生活动一:将漆包线绕在塑料管上,然后用胶带将漆包线固定,再将大铁钉插入塑料管内,接通电路,观察其磁性的变化情况。跟同学比一比,看谁做的电磁铁磁性更强。
(2)学生活动二:如果用竹筷插入螺线管内,观察其磁性有无变化。(3)观察结果:当通电螺线管内插入大铁钉时,其磁性明显增强;当通电螺线管内插入竹筷时,其磁性没有明显变化。小结:电磁铁是一个带有铁芯的螺线管,它由线圈和铁芯两部分组成。
探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关
1. 猜想与假设:电磁铁磁性强弱可能与电流大小和线圈匝数的多少有关。
2. 研究方法:控制变量法。(1)保持线圈匝数多少不变,用滑动变阻器改变通过线圈的电流大小,研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。(2)将两个线圈匝数不同的电磁铁串联接入电路,比较电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系。
3. 转换法:用电磁铁吸引大头针数目的多少,间接反映电磁铁磁性的强弱。4. 实验电路
5. 结论电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关,线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性就越强;当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,电磁铁的磁性就越强。
6. 电磁铁的优势(1)电磁铁磁性有无可以通过电路通断来控制;(2)电磁铁磁性强弱可以通过电流大小来控制;(3)电磁铁的磁极可以通过电流方向来控制。
思想方法转换法:所谓转换法,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,将陌生复杂的问题转换成熟悉简单的问题,将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
思想方法控制变量法:含义:当一个物理量由多个因素影响时,为了探究某个因素对物理量的影响,需要控制其他因素不变。本节体现:线圈的匝数、电流的强弱等都会影响电磁铁磁性的强弱,为了探究线圈的匝数或电流的强弱对电磁铁磁性强弱的影响,需要用控制变量法。
为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”,做了如下几次实验,实验现象如图所示。根据图示现象回答下列问题。
思路导引:电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少有关。电流越大、线圈匝数越多电磁铁的磁性越强;
(1)通过观察图甲中A与B两个电磁铁, 当通过线圈的电流相同时,电磁铁线圈的匝数越多,它的磁性就越______。
思路导引:探究电磁铁磁性强弱的影响因素时采用转换法和控制变量法;
(2)通过观察图乙与图丙,当线圈的匝数相同时,通过电磁铁的电流越______,它的磁性就越强。
(3)结论:影响电磁铁磁性强弱的因素有_________________________________。
通过电磁铁的电流大小、线圈的匝数
思路导引:滑动变阻器的作用:改变连入电路的电阻丝的长度,改变连入电路的电阻,改变电路中的电流;
(4)在物理学中,有些物理量的大小不易直接观察或测量,但它变化时引起的其他物理量的变化却易于直接观察或测量。在下列问题的研究中,也用到这一方法的是____。A. 在探究平面镜成像时,通过等大的蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置和大小B. 在探究影响动能大小的因素时,通过木块被撞后运动的远近说明钢球动能的大小C. 在探究电压的作用时,通过水压是水流形成的原因类比电压是电流形成的原因
思路导引:初中物理中有很多实验应用转换法,例如用电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性强弱,用木块被撞后运动的远近说明钢球动能的大小等。
1 控制变量法分析思路认真审题,确定分析对象(例如A 和B)↓对比分析对象,确定两者相同的量(电流)和不同的量(线圈匝数)↓确定需要探究的影响因素(线圈匝数)↓结论:当(不变量)相同时,(变量)越大,则……
思想方法1. 转换法:将电磁铁磁性的强弱转换为电磁铁吸引大头针的数量,便于观察。2. 控制变量法:探究线圈匝数对电磁铁磁性的影响时,控制通过线圈的电流相同;探究通过线圈的电流对电磁铁磁性的影响时,控制线圈匝数相同。
1. 磁浮列车:在磁浮列车的地面轨道和列车的底部都安装有电磁铁,磁浮列车就是利用磁体之间的相互作用 ,使列车悬浮在轨道上方行驶,从而减小了列车运行的阻力,极大地提高了列车运行的速度。
2. 电磁起重机:电磁起重机中有一个巨大的电磁铁,通电后,电磁铁产生很强的磁性,利用磁体的吸铁性,能吸起成吨的钢材或铁矿石。
3. 电铃:电铃中有一个电磁铁,当接通开关时,电磁铁中有电流通过,产生了磁性,把衔铁吸引过来,带动小锤击打电铃发出声音;电路断开,电磁铁失去磁性,小锤又被弹回,不断重复,电铃便发出连续击打声。
4. 其他应用:电话的听筒、磁带录音、电磁选矿机、自动控制装置等都应用了电磁铁,甚至在农业上也可以利用电磁铁来除去种子中的杂质。
物理与生活电磁铁的应用:生产生活中的电磁继电器、电磁起重机、磁浮列车、电铃、有绳电话的听筒等都用到了电磁铁。电磁铁在生活中的广泛应用,说明了科学、技术的进步推动了社会经济的发展。为此我们应该努力学习科学知识,从而造福人类。
[中考·丹东] 如图所示,用笔画线代替导线将图中实物连接起来。要求:闭合开关后,使电磁铁的右端为N极,并且当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电磁铁的磁性增强。
思路导引:闭合开关后,使电磁铁的右端为N 极,根据右手螺旋定则可知,电流从通电螺线管的左端流入,右端流出,故应将电源正极、开关、螺线管的左接线柱相连,螺线管的右接线柱与滑动变阻器的C(或D)接线柱相连(即滑动变阻器应串联接入电路)。因滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电磁铁的磁性增强,说明电路中的电流增大,则此时滑动变阻器接入电路的阻值减小,故应将电源的负极与滑动变阻器的B接线柱相连。
2 改变电磁铁磁性强弱的措施(1)改变电磁铁的铁芯;(2)改变线圈中电流的大小;(3)改变线圈的匝数。
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