第二十章電與磁第3節(jié)

電磁鐵

電磁繼電器預(yù)習(xí)清單1.向通電螺線管中插入一根軟鐵棒,就制成了一個(gè)電磁鐵。電磁鐵有以下特點(diǎn):(1)___________時(shí)有磁性,_________時(shí)無(wú)磁性。(2)改變_____的方向,電磁鐵的極性也隨之改變。(3)增加通電螺線管的線圈匝數(shù),可使電磁鐵的磁性_____。(4)增大通過(guò)螺線管線圈中的_____,電磁鐵的磁性增強(qiáng)。有電流通過(guò)沒(méi)有電流電流增強(qiáng)電流預(yù)習(xí)清單2.電磁繼電器是利用___電壓、___電流電路的_____,來(lái)間接地控制___電壓、___電流電路通斷的裝置,是利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的一種_____。低弱通斷高強(qiáng)開(kāi)關(guān)導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課視頻中的磁懸浮列車是如何運(yùn)行的?探究1:給一個(gè)自制的螺線管通電,并靠近曲別針,觀察它能夠吸引曲別針的個(gè)數(shù)。探究2:在自制通電螺線管中插入大鐵釘,再次靠近曲別針,觀察它能夠吸引曲別針的個(gè)數(shù)。斷開(kāi)電源,再看看會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。導(dǎo)入新課插入大鐵釘后的通電螺線管的磁性大大增強(qiáng)了,這是為什么呢?插入大鐵釘后的通電螺線管的磁性增強(qiáng)了,原因是通電螺線管的磁場(chǎng)磁化了大鐵釘,兩者磁場(chǎng)的疊加使它們整體的磁性增強(qiáng)了。導(dǎo)入新課插入鐵芯的通電螺線管稱為電磁鐵。電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢?任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素通電后,電磁鐵產(chǎn)生磁性;斷電后,電磁鐵的磁性會(huì)消失。相比永磁體,電磁鐵使用起來(lái)更方便。通過(guò)前面的學(xué)習(xí),我們可以通過(guò)改變電流的方向來(lái)改變磁場(chǎng)的方向,那如何根據(jù)實(shí)際生活需求來(lái)改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱呢?即影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有哪些呢?任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與電流的大小、線圈的匝數(shù)等因素有關(guān)。影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素是線圈的匝數(shù)、電流的大小(線圈匝數(shù)直接影響導(dǎo)線的電阻,電阻和電壓又直接影響電流)。任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素這些變量都可能影響電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,那么我們?cè)摬捎檬裁捶椒ㄟM(jìn)行探究呢?控制變量法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?如何改變自變量,如何控制不變量?通過(guò)觀察什么現(xiàn)象可以知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱?任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素實(shí)驗(yàn)1:探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系1.問(wèn)題導(dǎo)引:(1)如何改變電磁鐵線圈中電流的大小?(2)如何測(cè)量電磁鐵線圈中電流的大小?任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素2.設(shè)計(jì)思路:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱電磁鐵吸引曲別針的數(shù)量如何

測(cè)量?自變量：電流大小如何改變?如何測(cè)量?線圈匝數(shù)多少如何控制不變?控制變量(滑動(dòng)變阻器)(電用表)(匝數(shù)不變)因變量：任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):學(xué)生兩人一組,根據(jù)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

匝數(shù)一定時(shí),通入的電流越大,電磁鐵的磁性越強(qiáng)。任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素實(shí)驗(yàn)2:探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系1.問(wèn)題導(dǎo)引:(1)如何改變電磁鐵線圈的匝數(shù)?(2)當(dāng)線圈匝數(shù)改變時(shí),電磁鐵線圈中的電流也會(huì)發(fā)生變化,如何控制線圈中的電流不變?任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素2.設(shè)計(jì)思路:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱電磁鐵吸引曲別針的數(shù)量如何

測(cè)量?自變量：線圈匝數(shù)——如何改變?電流大小如何控制不變?控制變量(增加匝數(shù))(調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)不變)因變量：任務(wù)一：猜想影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):學(xué)生兩人一組,根據(jù)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

電流一定時(shí),外形相同的螺線管,匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強(qiáng)。任務(wù)二：電磁鐵的應(yīng)用電磁鐵相比永磁體有哪些優(yōu)點(diǎn)?1.磁性的有無(wú)可由電流的通斷來(lái)控制。2.磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。3.磁場(chǎng)的方向可由電流的方向來(lái)改變。任務(wù)二：電磁鐵的應(yīng)用如圖所示是一個(gè)由電磁鐵制成的電鈴,鈴錘只敲擊了一下鈴?fù)?就不再工作了?？蓪?shí)際的電鈴是這樣嗎?任務(wù)二：電磁鐵的應(yīng)用實(shí)際電鈴的電路圖如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)后,電路接通,電磁鐵有了磁性,吸引銜鐵,與銜鐵相連的鈴錘敲擊鈴?fù)氚l(fā)聲,此時(shí)電路斷開(kāi),電磁鐵失去磁性,銜鐵在彈簧片的作用下回到原位,電路再次接通……電鈴就能持續(xù)發(fā)聲了。任務(wù)二：電磁鐵的應(yīng)用上圖中使電鈴持續(xù)發(fā)聲的裝置就是電磁繼電器。如圖所示,電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(diǎn)等組成。任務(wù)二：電磁鐵的應(yīng)用探究電磁繼電器在電路中的作用。如圖所示,將D、E兩點(diǎn)接入低電壓、弱電流的電路中,電磁鐵產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵,帶動(dòng)B的上觸點(diǎn)與A的觸點(diǎn)分開(kāi)。此時(shí)B的下觸點(diǎn)與C的觸點(diǎn)接通高電壓、強(qiáng)電流的工作電路,這樣就可以實(shí)現(xiàn)用

低電壓、弱電流的電路控制高電壓、強(qiáng)電流的電路工作。相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)任務(wù)二：電磁鐵的應(yīng)用如圖所示是水位報(bào)警器的工作原理圖,水位上升到A金屬塊時(shí),電路接通,電磁鐵產(chǎn)生磁性吸引銜鐵,紅燈發(fā)光,發(fā)出警報(bào)。核心總結(jié)1.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。2.電磁鐵與永磁體相比,其優(yōu)越之處有:(1)磁性的有無(wú)可由電流的通斷來(lái)控制。(2)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。(3)磁場(chǎng)的方向可由電流的方向來(lái)改變。核心總結(jié)3.電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、觸點(diǎn)和彈簧等組成,能夠?qū)崿F(xiàn)用低電壓、弱電流的電路控制高電壓、強(qiáng)電流的電路工作。課堂評(píng)價(jià)1.關(guān)于電磁鐵,下列說(shuō)法中正確的是

()A.電磁鐵內(nèi)部的鐵芯最好用鋼材料制成B.電磁鐵的磁極不能改變C.電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與通入電流的方向有關(guān)D.電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與通入電流的大小有關(guān)D課堂評(píng)價(jià)2.如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片P緩慢向左移動(dòng)的過(guò)程中,下列分析正確的是()BA.電磁鐵的磁性將變?nèi)魾.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將減小C.電磁鐵的上端是N極D.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將增大課堂評(píng)價(jià)3.如圖所示是一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬器”的工作原理圖。當(dāng)汽車闖紅燈時(shí),壓敏電阻受到車的壓力,其阻值變小,光控開(kāi)關(guān)會(huì)接收到紅光自動(dòng)閉合,電控照相機(jī)工作,拍攝違規(guī)車輛。下列說(shuō)法中不正確的是()DA.光控開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電磁鐵的上端為N極B.電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的C.電磁繼電器的本質(zhì)是一個(gè)利用電磁鐵控制工作電路的開(kāi)關(guān)D.對(duì)調(diào)控制電路電源的正、負(fù)極時(shí),該裝置不能正常工作課堂評(píng)價(jià)4.(