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课件网) 第3节 电磁铁 电磁继电器 第二十章 电与磁 知识点 电磁铁 知1-讲 1 1. 定义 把一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,当有电流通过时,它会有较强的磁性,没有电流时就失去磁性,这种磁体叫做电磁铁。 2. 构成 内部插入铁芯的通电螺线管。 知1-讲 3. 工作原理:电磁铁是根据电流的磁效应和在通电螺线管中插入铁芯后磁场将大大增强的原理来工作的。 (1)通电螺线管中插入铁芯磁性增强的原因:螺线管通电后具有磁性,这时内部的铁芯被磁化,两个磁场叠加,使磁性比原来螺线管的磁性强。 知1-讲 (2)电磁铁的铁芯一般用铁来做,因为电磁铁在实际应用中,通常情况下要求得失磁性自由,铁是软磁性材料,符合这样的要求。 不能用钢,钢是硬磁性材料,被磁化后磁性能长期保持。 知1-讲 知识拓展 电磁铁的出现: 知1-讲 4. 探究电磁铁磁性强弱的影响因素 (1)实验方法 ① 实验探究中通过电磁铁吸引大头针(或小铁钉等)的多少,来比较电磁铁磁性的强弱。这种方法为转换法。 ② 影响电磁铁磁性强弱的因素有多个,在探究磁性强弱与其中一个因素的关系时,运用了控制变量法。 知1-讲 (2)实验设计 ① 在探究磁性强弱与线圈匝数的关系时,要保证电流相等,将两个线圈串联; ② 在探究磁性强弱与电流大小的关系时,采用只观察一个线圈,用滑动变阻器改变电流大小的办法。 (3)实验结论:线圈匝数一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强;电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。 知1-讲 5. 电磁铁的优点 (1)磁性的有无可由通电、断电来控制。 (2)磁性的强弱可由电流的大小或线圈匝数的多少来控制。 (3)磁极的极性可由电流的方向来控制。 知1-讲 6. 应用:电磁起重机、磁浮列车、电铃、电磁继电器等。 知1-讲 深度理解 通过串联探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,如图1所示。 知1-讲 探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时,可采用如图2所示的操作。 知1-练 例 1 通电螺线管中插入铁芯后,磁性大大增强,其原因 是( ) A. 铁芯本身具有磁性 B. 插入铁芯,使电流增大了 C. 插入铁芯,相当于增加了线圈的匝数 D. 螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性的共同作用 知1-练 解题秘方:本题考查的是电磁铁磁性强弱的问题。由电磁铁的构成深入分析其磁性增强的原因。 解析:通电螺线管周围存在磁场,当铁芯插入其中后,铁芯被磁化,又形成一个磁场,两个磁场相互叠加,使磁性增强。 答案:D 知1-练 方法技巧:核心要素分析法。由定义可知,电磁铁的构成最主要的是在线圈中插入了铁芯,而铁芯是磁性材料,通电螺线管具有磁性,能将铁芯磁化,由此进一步分析。 知1-练 1. 许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁, 下列说法中正确的是( ) A. 电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替 B. 电磁继电器中的磁体,可以使用永磁体 C. 电磁铁中始终存在电流 D. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的 D 知1-练 例 2 [母题 教材P158 想想做做]小荣用如图3 所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关。 知1-练 (1)下表是小荣的实验记录,根据表中数据回答下列问题: 线圈匝数 100匝 50匝 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流/A 0.6 1.2 1.5 1.8 1.0 1.5 吸引大头针的数量/枚 7 11 14 5 8 10 知1-练 ①通过比较第_____和第_____两次实验可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。 ②电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外,还跟_____ _____有关。 3 6 电流 的大小 (2)实验中,小荣通过观察_____来判断电磁铁磁性的强弱。 电磁铁吸引大头针的数量 解题秘方:本题由控制变量法的设计要求分析解答。 知1-练 解析:探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,则对比组中线 ... ...