电磁铁的磁力(一)实验报告
册亨县双江镇民族小学学生实验报告
（2013——2014学年度第一学期）
实验教师：申家春
册亨县双江镇民族小学学生实验报告
（2013——2014学年度第一学期）
实验教师：申家春
册亨县双江镇民族小学学生实验报告
（2013——2014学年度第一学期）
实验教师：申家春
册亨县双江镇民族小学学生实验报告
（2013——2014学年度第一学期）
实验教师：申家春
电磁铁吸力计算(20201004205208)
电磁铁相关知识 （参考电磁铁设计手册） 、磁和电的关系: 螺皆経圏的禺塢 、电磁铁型式: 电谶鉄的型式 磁桶若向 a）螺管式电磁铁;
b）盘式电磁铁； c）, d）拍合式电磁铁; e）n式电磁铁； f）装甲螺管式电磁铁; g）E形电磁铁； 应用举例： 电鈴的工作隔邂 磁通和磁感应強度 磁場旣然是假宦由許多磁力綫所构成的，郑么描述与計算磴場的数尽黄系时’用磁力耀的槪念也是最淸楚的门在电工半上規宜.矗吃撑二^积;S的磁力繙潼称为丽\通常用符号龙来表示U磁通的单位为麦克斯屯（簡称麦儿怛是仅仅用磁通的多少尸还不能确切地表达出磁場的强弱，必勿用单位載面积上斯洗过的磁力綫数的多少”才能說明該处的礁場大小〉因此，規定单位噩面租上寡过的磁力綫数称为磁感应靈度，或BS通密度，用字母E表示Q琳感应强度B的单位为高斯，用於式表％: B^S~ 式中B——磁感应强宦（高斯）； 必——硝通（麦）； S——戰面枳（平方厦米）e 应用上式于磁堀我磁歛內部』貝更如逍某裁面&中的镒通切为多少，就可計算出融感应强度占来，反之亦然。
凡是硝通都耍沿一定的路徑閉伞而成回賂。如果我們用一根鉄俸捕入上节所述的燥管踐圈卡，另外再在饌棒两端用鉄条联成閉路°那么，我們将发現在綫圈磴势相同的信况下，其1K通将比空心綫圈时大为增加，而且大都分的滋通都会集中地流入鉄棒和鉄条内'而沿鉄棒外碁他路徑閉合的磁通非常之少弋这是因也墜和a±t銚比通过空气阪力小僵多a因此我們把鋼鉄之类的金属称作鉄磁物质，作为磁通賂徑的鉄磁体叫做导磁体口 通常应用的电磁鉞，就是将経圈歩在一定形状的号做体上所构成的。衽这样的綫圈中'只耍通进很小的激礦电流J就可以产生很强的砸堀（即很多磁砸），产生强大的毀力。 磁势=磁通*磁阻 磁势二电流*线圈的匝数 C *R m*10-8=IW 磁阻的大小与磁胳的长度成;正此，而与硝路裁面积成反? 比〔图2-8）,这个关系可表示为： = （2-4） 式中心一磁阻（1/亨）； I——磁賂长度（厘二 米）； 4——导磁系数（亨/厘来”
教科版小学科学六年级上学期 3.3电磁铁的磁力(一)同步练习
教科版小学科学六年级上学期 3.3电磁铁的磁力（一）同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 小朋友，带上你一段时间的学习成果，一起来做个自我检测吧，相信你一定是最棒的！ 一、基础训练 (共7题；共65分) 1. （10分）判断题。 （1）研究电磁铁磁力大小与线圈圈数的关系时，所用的铁芯大小要相同。 （2）电磁铁的磁力大小与使用的电池电量有关：电量少则磁力大，电量多则磁力小。 （3）电磁铁的磁力大小与线圈长短有关，与铁芯粗细等因素没有关系。 （4）当我们制作强磁力电磁铁时，只需考虑尽量增大电流就可以了。 （5）我们在做对比实验时，可以同时改变多个条件。 2. （12分）选择题。 （1）在检验电磁铁磁力大小与电池数量是否有关的实验中，应该只改变（），其他实验条件保持不变。 A . 线圈圈数 B . 电池节数 C . 铁芯长短 （2）在交流小组的研究计划时，我们不应该采取的态度是（）。 A . 提出一些问题或建议，帮助其他小组把计划制订得更好 B . 做自己的实验，不要理会别人
C . 听取别人的意见，修改、完善自己的研究计划 （3）下列方法中，不能增大电磁铁磁力的是（）。 A . 增加电池数量 B . 增加线圈圈数 C . 增加导线长度 （4）在检验电磁铁磁力大小与铁芯长短是否有关的实验中，需要改变的条件是（），其他实验条件保持不变。 A . 线圈圈数 B . 铁芯长短 C . 铁芯粗细 3. （14分）下面是某同学设计的研究电磁铁磁力大小和电池数量关系的实验。请你根据所学的知识，回答相关问题。 （1）请你将实验过程补充完整。实验材料：电磁铁、大头针、电池、导线。实验设计：实验中的变量是________，其他因素保持相同。实验步骤：①在电路中使用1节电池做电源，接通电路后，用电磁铁吸引大头针，观察并记录吸起大头针的个数。 ②增加电路中________的节数，分别进行吸引大头针的实验，观察并记录吸起大头针的个数。 ③每组实验做3次，取平均值。 实验记录：
电磁铁计算公式
第一章常用低压电器 电器：电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。 根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。 定义：一种能控制电能的器件。 第一节电磁式低压电器的结构和工作原理 ●低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下电路的器件 ●高压电器：用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器。 电力传动系统的组成： 1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。 特点：电流大 2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。 特点：电流小 ●任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 一、低压电器的分类 1、按使用的系统
1）低压配电电器 用于低压供电系统。电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动动稳定性、热稳定性） 例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。 2）低压控制电器 用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等） 例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。 2、按操作方式 1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器 3、按工作原理 1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 ◆电磁式电器由感测和执行两部分组成。 感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。 执行部分：触点系统。 二、电磁机构
探究方案：探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响【教科版小学科学精品资源】
1 探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响 实验方案一 实验器材： 大铁钉1只、漆包线、电池组、电流表、滑动变阻器、导线、大头针（30枚）。 实验电路： 实验步骤： （1）将一根铜漆包线从铁钉帽一端开始均匀绕在一枚大铁钉上n 匝，使线圈长度略大于铁钉长度的二分之一，如图2所示；把漆包线两端1厘米范围用粗砂纸打磨掉绝缘层，制作成电磁铁。 （2）将电磁铁连入到电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片把电流调节到一定的大小，记录电流表示数； （3）用电磁铁的铁钉尖位置吸引大头针，将电磁铁的铁钉尖吸起的大头针数记录在数据表中。 图2 图3 0.6 3 c a b 图1
2 （4）保持线圈的匝数不变，线圈的长度不变，保持通过的电流不变；改变线圈绕在大铁钉上的位置，如图3所示。重复步骤（2）、（3）。 （5）再改变线圈的长度如图4、图5，重复几次实验。 实验方案二 实验器材： 大铁钉3-4枚，漆包线3-4根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 设计方案： 将铁心芯相同、匝数相同、线圈疏密相同，但在铁芯上位置不同的自制电磁铁，如图2、图3、图4或图5所示，串联接入电路，通过电磁铁吸引大头针的个数，比较几个电磁铁的磁性强弱。 实验电路： 实验方案三 图4 图5 0.6 3 P
3 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、自制灵敏测力计、刻度尺。 设计方案： 如图2、图3、图4或图5所示，制作几个电磁铁；将制作好的几个电磁铁串联到电路中，分别吸住灵敏弹簧测力计下固定的一铁环（或图钉）并拉伸，通过最大伸长量的多少来比较几个线圈位置不同的电磁铁的磁性的强弱。 实验装置图： 实验现象及结论 实验现象： 方案一和方案二中，线圈在相同铁心上的位置不同，吸引的 0.6 3 P
电磁铁大小实验
探究电磁铁磁力大小与什么因素有关 1、猜想：电磁铁磁力大小与电流大小有关 2、设计实验，验证自己的猜想是否正确 电流的大小影响电磁铁磁力大小的实验 （1）实验材料：漆包线（80cm----100cm）、导线、电池盒、电池、粗铁钉、开关、砂纸。 （2）实验方法：(1)将漆包线顺着一个方向绕在粗铁钉上60圈，（2）用砂纸除去漆包线两端的漆皮。（3、）接通电源，用粗铁钉的一端接近小铁钉，观 察发生的现象。 （3）实验现象：在线圈匝数一定的条件下，接通2节电池的电源，发现吸了11根大头针。接通3节电池的电源，发现吸了17根大头针，接通4节电池的电源，发现吸了34根大头针。 （4）实验结论：电磁铁磁力大小与电流的大小有关，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁力越大；电流越小，电磁铁磁力越小。 探究电磁铁磁力大小与什么因素有关 1、猜想：电磁铁磁力大小与线圈匝数大小有关 2、设计实验，验证自己的猜想是否正确 线圈匝数影响电磁铁磁力大小的实验 （5）实验材料：漆包线（80cm----100cm）、导线、电池盒、电池、粗铁钉、开关、砂纸。 （6）实验方法：(1将漆包线顺着一个方向分别绕在粗铁钉上50圈、60圈、40圈。（2）用砂纸除去漆包线两端的漆皮。（3、）接通电源，用粗铁钉的一端接近小铁钉，观察发生的现象。 （7）实验现象：在电流一定的条件下，线圈匝数是40圈时，发现吸了11根小铁钉；线圈匝数是50圈时，发现吸了26根小铁钉；线圈匝数是34圈时，发现吸了11根小铁钉。 （8）实验结论：电磁铁磁力大小与线圈匝数有关，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁力越大；线圈匝数越少，电磁铁磁力越小。
小学科学实验创新大赛教案设计《电磁铁的磁力》
小学科学实验创新大赛教案设计 一、实验课题名称 湘教版小学科学五年级下册《电磁铁的磁力》 二、参赛教师所在单位及姓名 湖南省永州市冷水滩区舜德小学秦少奇 三、正文 1、实验在教材中所处的地位与作用 实验是检验真理的唯一标准。小学生抽象思维能力弱，直观形象的实验有助于学生理解，实验是本节的核心和难点。小学生动手能力强，好奇心强，实验既培养兴趣又提高能力，也是本节的关键和重点。 电磁铁的磁力是湘教版《科学》五年级下册第一单元“听话的电磁铁”第2课。这节课既是对电磁铁的研究，又是对电磁铁听话的初步感知，是“听话的电磁铁”这一章承前启后的一节关键课。它对学生的创新精神与实践能力有着非常重要的作用。 2、实验原型及不足之处： （1）教材是从各组制作的电磁铁吸起的回形针数量不同，来引出怎样改变电磁铁的磁力大小，从而导入课题。导入平凡、无新颖。 （2）教材实验，用电磁铁吸起回形针的个数，衡量电流和线圈圈数对磁力大小的影响，操作中容易出现误差。 （3）教材实验，用电磁铁逐项逐项、单项式试验它的磁力大小的。这当然无直观对比性，效率也不高。 （4）教材纯粹电磁铁实验，没有与单元课题《听话的电磁铁》巧妙的结合。 3、实验创新与改进之处： （1）创新导入，魔术表演，将电池节数隐藏在背面操纵，磁力说增就增，说减就减，激发兴趣和求知欲，寓教于乐。 （2）创新装置，用电磁铁试验的对比项在同一个装置中同时进行，增强直观对比性，更能提高实验效率。 （3）创新材料，用大头针代替回形针，会更细致、准确地衡量出电磁铁磁力的大小。 （4）改进实验过程，首尾呼应，紧扣课题，与单元课题巧妙的结合。
4、实验器材 演示课件、一号电池8节、开关、电池盒8个、铁芯5个、大头针1盒、小烧杯3个、塑料夹子3个、带绝缘皮的铜线3米、自制装置板。 5、实验原理及装置说明（包括实验装置平面图） （1）实验原理： A、电磁铁通电有磁性，断电无磁性。 B、电磁铁将电能转化为磁能。 C、其他条件不变：电流越大，磁力越大；线圈圈数越多，磁力越大。 (2)实验装置平面图及装置说明如下： A、电池多少可根据实验需要自由更换； B、塑料夹套在横栏上夹住各种类型的电磁铁； C、接通电源后，电磁铁产生磁力吸起大头针，再用空玻璃杯装好被吸的大头针，断开电路后，就可以比较大头针的多少。 6、实验过程 实验一：魔术表演。点题：电磁铁的磁力。 实验二：围绕课题电磁铁的磁力，探讨电流与电磁铁磁力大小的关系。（详见课件） 实验三：围绕课题电磁铁的磁力，探讨电磁铁线圈圈数与磁力大小的关系。（详见课件） 实验总结：归纳影响电磁铁磁力大小的因素，概括这些因素与磁力大小的关
探究方案：探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响
探究线圈的位置对电磁铁磁性大小的影响 实验方案一 实验器材： 大铁钉1只、漆包线、电池组、电流表、滑动变阻器、导线、大头针（30枚）。 实验电路： 实验步骤： （1）将一根铜漆包线从铁钉帽一端开始均匀绕在一枚大铁钉上n 匝，使线圈长度略大于铁钉长度的二分之一，如图2所示；把漆包线两端1厘米范围用粗砂纸打磨掉绝缘层，制作成电磁铁。 （2）将电磁铁连入到电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片把电流调节到一定的大小，记录电流表示数； （3）用电磁铁的铁钉尖位置吸引大头针，将电磁铁的铁钉尖吸起的大头针数记录在数据表中。 （4）保持线圈的匝数不变，线圈的长度不变，保持通过的电流不变；改变线圈绕在大铁钉上的位置，如图3所示。重复步骤（2）、（3）。 （5）再改变线圈的长度如图4、图5，重复几次实验。 实验方案二 图2 图3 图4 图5 S c a b 图1
实验器材： 大铁钉3-4枚，漆包线3-4根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 设计方案： 将铁心芯相同、匝数相同、线圈疏密相同，但在铁芯上位置不同的自制电磁铁，如图2、图3、图4或图5所示，串联接入电路，通过电磁铁吸引大头针的个数，比较几个电磁铁的磁性强弱。 实验电路： 实验方案三 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、自制灵敏测力计、刻度尺。 设计方案： 如图2、图3、图4或图5所示，制作几个电磁铁；将制作好的几个电磁铁串联到电路中，分别吸住灵敏弹簧测力计下固定的一铁环（或图钉）并拉伸，通过最大伸长量的多少来比较几个线圈位置不同的电磁铁的磁性的强弱。 实验装置图： 实验现象及结论 实验现象： 方案一和方案二中，线圈在相同铁心上的位置不同，吸引的 S P S P
电磁铁吸力计算
电磁铁吸力计算 -、按所给参数要求计算： 已知： 工作电压：U=12V 电阻：R=285± 10% 匝数：W=3900 线径: ① 0.08 由已知条件可计算得出: 电流：匸U/R=12/285=0.042A F= (1) 其中：①：通过铁芯极化面的磁通量 Mx S :为铁心极化面面积 cm 2 3:未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度cm a ：修正系数，一般在3?4之间，在此取其中间值 4 在式(1)中磁通量为: ① ⑵ 其中：IW :线包的安匝值 G :工作磁通的磁导H 安匝值: 电磁吸力： IW=0.042*3900=163.8 IW * G *108
在式(2)中工作磁通的磁导为
其中：R o :衔铁旋转位置到铁芯中心的长度cm 0 :空气中的磁导率为0.4 n *10 8 H/cm r :极化面的半径cm 由产品结构图可知： R 0=0.56 r=0.3 8 =0.069 故有: ①=163.8* 5.58*10 8 *108 =914 F=(空)2 * J =0.093 Kgf =93gf 5000 * 0.32(1 4* 0.069) 改进后吸力计算 改进方案1: 改用①0.09线，绕制后所得匝数为 W=4262其他参数不变, 故： 安匝值 IW=0.042*4262=179 则： ①=179* 5.58* 10 8 * 108 =998.82 F=(99^)2* _ 丄 =0.111 Kgf =111gf 5000 *0.3 (1 4*0.069) 0.562 *0.4 0.069 *10 8 (1 1。隊声58*10 8 2 r R o 2
电磁铁的吸力计算
我将有关电磁铁吸力的计算方法稍作整理，如下： 1、凡线圈通以直流电的电磁铁都称之为直流电磁铁。通常，直流电磁铁的衔铁和铁心均由软钢和工程纯铁制成。当电磁线圈接上电源时，线圈中就有了激磁电流，使电磁铁回路中产生密集的磁通。该磁通作用于衔铁，使衔铁受到电磁吸力的作用产生运动。 从实践中发现，在同样大小的气隙δ下，铁心的激磁安匝ＩＷ越大，作用于衔铁的电磁吸力Ｆx就越大；或者说，在同样大小的激磁安匝ＩＷ下，气隙δ越小，作用于衔铁的电磁吸力Ｆx就越大。通过理论分析可知，电磁吸力Ｆx与ＩＷ和δ之间的关系可用下式来表达： Ｆx＝5.1×I2×（dL/dδ）(其中L—线圈的电感) （1～1） 在电磁铁未饱和的情况下,可以近似地认为线圈电感L=W2Gδ(式中Gδ—气隙的磁导)。 于是式（1～1）又可写为Fx=5.1×(IW)2×d Gδ/dδ（1～3）这就是说，作用于衔铁的电磁吸力Fx是和电磁线圈激磁安匝数IW的平方以及气隙磁 导随气隙大小而改变的变化率d Gδ/dδ成正比。 气隙磁导Gδ的大小是随磁极的形状和气隙的大小而改变的。如果气隙中的磁通Φδ为均匀分布，则气隙磁导可以表示为： Gδ=μ0×（KS/δ）（亨）（1～4） 式中：μ0—空气的磁导率，=1.25×10-8(亨/厘米)； S－决定磁导和电磁吸力的衔铁面面积（厘米2）； δ—气隙长度，即磁极间的距离（厘米）； K—考虑到磁通能从磁极边缘扩张通过气隙的一个系数，它大于1，而且δ值越大，K值也就越大。 可以推导出：d Gδ/dδ=－μ0×（S/δ2） 于是有：F x=－5.1×｛μ0 (IW)2S/δ｝ 式中的负号表示随着气隙δ的减小，电磁吸力Fx随之增大，若不考虑磁极边缘存在的扩散磁通的影响（K≈1），则气隙磁感强度为： B=Φ/S=｛（IW）Gδ｝/S=｛（IW）μ0S｝/Sδ=（IWμ0）/δ 所以电磁吸力的公式还可写为：F x=5.1B2S/μ0
电磁铁吸力的计算
5050、、电磁铁吸力的计算电磁铁吸力的计算 吴义声 电磁铁在工业生产中有着广泛的应用，大的如电磁铁起重机，小的如电气控制箱中的继电器，都要用到电磁铁。电磁铁吸力的大小，是电磁铁应用中必须考虑一个问题。 下面分别计算直流电磁铁和交流电磁铁对衔的吸力。 一、直流电磁铁的吸力 如图50-1所示，当面积为A 的扁平衔铁C ，受电磁铁的吸引力F 而移动距离dx 时，力F 作功为 Fdx dW = 与此同时，空气隙处的体积减小了dV Adx dV = 设空气隙内的磁感应强度为B 0，那么，空气隙中的磁场能量密度m w 是 2 021μB w m = 对于直流电磁铁而言，在衔铁被吸引的过程中，B 0保持不变，即铁心与衔铁之间空气隙的磁通密度保持不变。由于当衔铁C 移动距离dx 时，对衔铁C 作功dW ，从而使空气隙的体积减小了dV ，于是空气隙处的磁场能量减少了dEm ，即 图50-1
Adx B dV B dV w dEm m 0 2 00202121μμ=== 根据能量守恒，减少的磁场能量转变成衔铁的机械能，即 Adx B Fdx 0 2 021μ= 则电磁铁的吸引力为 A B F 0 2 021μ= （1） 用式（1）计算电磁铁吸引力时，还需注意，此式是在假定磁极端面附近磁通密度均匀分布（即B 0=C ）的条件下得到的，因此，只适用于计算空气隙长度δ较小时的情况（如衔铁在吸合位置或接近吸合位置）。另外，还要指出，如使用的是蹄形电磁铁，而且空气隙处的B 0的数值又相同，则电磁铁产生的吸引力应当是式（1）所得数值的两倍。 二、交流电磁铁的吸力 若电磁铁线圈中通以交流电，它所激发的磁场是交变磁场，这时，在交流电磁铁中，磁感应强度是随时间变化的。由式（1）可知，对衔铁的吸力也是随时间而变化的。设空气隙中的磁感应中度为 B 0=B m sin ωt 式中，B m 为空气隙处的磁感应强度的最大值。由式（1）可得交流电磁铁的吸引力为 t A B F m ωμ20 2 sin 21= 令Fm A B F m m ,210 2μ=是吸引力F 的最大值，则 F=F m sin 2ωt 那么，在一个周期T 内，交流电磁铁的吸引力的平均值为 tdt F T Fdt T F T T m ω∫∫==00 2sin 11 A B F m m 0 2 4121μ== （2）
电磁铁吸力的有关公式
电磁铁吸力的有关公式 这里的所有的对象都应该是铁. 1.F=B^2*S/(2*u0) 此式中,F=焦耳/厘米,B=韦伯/平方厘米,S= 平方厘米 该式改变后成为:F=S*(B/5000)^2 此式中,F=Kg,B=高斯,S= 平方厘米 当加入气隙后,F=(S*(B/5000)^2)/(1+aL) a是一个修正系数,一般是3--5,L是气隙长度. 2.F=u0*S0*(N*i)^2/8(L^2) S0:空气隙面积 m^2 N :匝数 i :电流 L :气隙长度 3.F=(B^2*S*10^7)/(8*PI) 这个式子和第一个式子是相等的. 当不存在气隙的时候,就应该是电磁铁在端面处所产生的力. 1. u0就是μ0吧？ 2. 有这句话：“当加入气隙后...”，就意味着，原公式不是针对“空心线圈”？是吗？ 3. 我的理解是：上述公式是应用于“气隙比较于磁链长度相对较短的铁心线圈”。 如果不是针对"空心线圈",那么线圈内部的材质是什么呢?能在公式的哪里体 现出来? 应该在B里面体现出来. 那么,我们是否可以这样做个假定,来匹配现在的情况? 假定,悬浮体是一个通电圆导线,电流I,半径R.匀强磁场B垂直通过其所在平面.那么它所受到的力应该如何计算? 由通电圆导线所形成的磁场,是否可以类比于悬浮磁体?假设电流I足够大,两者的半径R相等,从而达到两者所在平面的磁感应强度相等.
那你的意思是：上述公式是针对"空心线圈"？若是，气隙如何定义？你的这个思路非常有趣。让我慢慢来画一个图，配合这个思路。 (原文件名:思路非常有趣1.JPG) 引用图片 是这个意思吧？
差不多就是这个意思. 只不过两个线圈所产生的B不一样.而且右边线圈的半径要小于左边的线圈. 作为第一步，我们可以将题目中的“磁铁”改成“铁块”，“电磁线圈”改成“无铁心电磁线圈”。 ---------------------------------------------- 这样似乎更复杂了，因为“铁块”是被电磁线圈磁化产生磁性，才和电磁线圈产生力的，那“铁块被磁化”如何量化？ 下面说说我找的资料： 库仑磁力定律： (原文件名:18864f550ffc2c29f8b9d79da17f2fa2.png) 引用图片 其中m1 m2是两个磁极的磁通量，单位韦伯，d是两磁极距离。 这个公式即我们常说的“磁力和距离的平方成反比”概念。 通过这个公式，F和L(d)的关系就出来了吧。 不过这个公式好像不常用，一般计算磁的相互作用力都等效成电流环来算，有个台湾教授说这个公式是假设磁单级子存在的情况，难道因为磁单级子不存在，因此这个公式没有实际意义？从公式的形式上看很明显和库仑电力定律是一个样的，点电荷 => 磁单级子，是这个原因吗？ 别的还在看，水越来越深了，微积分、向量、相对论量子力学都提到了，越看越迷糊，现在很晕。 我要回到“浅水区”去了，从H-B学起。 “浅水区”在：“■从“烧结型铷铁硼的磁性能参数表”中学一些磁的基础知识”。 圆电流全空间磁感应强度B 的分布 https://www.360docs.net/doc/af10543111.html,/xuebao/download.ashx?filePath=~/UpLoadFolder/ OtherFile/200601/060126.pdf 直导线旁的磁感应强度和载流圆线圈轴线上磁感应强度 https://www.360docs.net/doc/af10543111.html,/teacherweb/uploadfile/tonghua/20071206105603443. ppt 安培力 https://www.360docs.net/doc/af10543111.html,/view/115015.html
小学科学六年级《电磁铁的磁力(一)》 小练习
练习题姓名：班级：得分： 一、设计实验，检验假设。（50分） 巴登尼玛同学猜测电磁铁磁力大小可能与缠绕在铁芯上的线圈的圈数有关。请帮他设计一个实验来证明他的猜测。研究的问题： 巴登尼玛的假设： 改变的条件： 不变的条件： 具体操作的方法： 得出的结论： 二、判断题. （50分） 1、电磁铁吸引大头针的数量越多，说明磁力越大。（） 2、电池数量相同，电磁铁线圈越多磁力越小。（） 3、研究磁力与线圈圈数关系时所用电池数量应一样。（） 4、电磁铁的磁力大小是可能改变的。（） 5、研究电磁铁磁力大小实验时，不能长时间接通电磁铁，这样会使电池耗电太多，影响实验准确性。（） 练习题姓名：班级：得分： 一、设计实验，检验假设。（50分） 巴登尼玛同学猜测电磁铁磁力大小可能与缠绕在铁芯上的线圈的圈数有关。请帮他设计一个实验来证明他的猜测。研究的问题： 巴登尼玛的假设： 改变的条件： 不变的条件： 具体操作的方法： 得出的结论： 二、判断题. （50分） 1、电磁铁吸引大头针的数量越多，说明磁力越大。（） 2、电池数量相同，电磁铁线圈越多磁力越小。（） 3、研究磁力与线圈圈数关系时所用电池数量应一样。（） 4、电磁铁的磁力大小是可能改变的。（） 5、研究电磁铁磁力大小实验时，不能长时间接通电磁铁，这样会使电池耗电太多，影响实验准确性。（） 练习题姓名：班级：得分： 一、设计实验，检验假设。（50分） 巴登尼玛同学猜测电磁铁磁力大小可能与缠绕在铁芯上的线圈的圈数有关。请帮他设计一个实验来证明他的猜测。研究的问题： 巴登尼玛的假设： 改变的条件： 不变的条件： 具体操作的方法： 得出的结论： 二、判断题. （50分） 1、电磁铁吸引大头针的数量越多，说明磁力越大。（） 2、电池数量相同，电磁铁线圈越多磁力越小。（） 3、研究磁力与线圈圈数关系时所用电池数量应一样。（） 4、电磁铁的磁力大小是可能改变的。（） 5、研究电磁铁磁力大小实验时，不能长时间接通电磁铁，这样会使电池耗电太多，影响实验准确性。（）
《电磁铁的磁力》创新实验说课稿
《电磁铁的磁力》说课稿
一、课题设计思路 本内容是教科版六年级上册第三单元第3、4课的内容,课文中的“电磁铁的磁力与哪些因素有关系”是课文的重点，也是课文的难点。而课文中出示的内容太过开放,一是学生不能自主设计实验并成功的完成。尤其是农村学生，对实验的陌生和较差的动手能力往往使这部分内容流于形式，学生丧失了探究性学习的机会。二是实验素器材零散组装麻烦,教师在示范实验或指导学生完成实验时会因为时间有限而无法完成教学任务。基于教材上的这些不足，在原教材实验的基础上,创新制作新的实验装置,达到以下目的： １、让学生的猜想和实验同步,让实验变得更简单、好操作、更有趣，激发学生的无限想象力。 2、让老师跟上学生的想象力,示范实验,简单而完美的完成教学任务。 三、实验创新之处 １．利用自制实验装置,把一、三、四课时的实验进行整合，在一个实验装置上就完成所有实验。省时省力,方便收纳组装。 2.将教材中所用导线改为漆包线，提升绕线圈数,防止长时间通电大量消耗电能导致实验结果不明显，严重者甚至烧坏电池。 3.提前根据需要把线圈绕到铁钉上以节约实验时间，并把电磁铁固定到木板上,下方堆上大头针，实验时更加直观形象，符合小学生的形象思维习惯。
4.在进行铁钉长短,粗细与磁力关系的研究时，直接把线圈绕在空心笔管上,将不同的铁钉插入即可,方便简洁，省时省力。 5.把电池盒固定在木板上,根椐需要装入所需的电池节数,方便快捷。 6.加装一个强电磁铁，模拟第三课时导入部分用吊车搬运废弃钢铁的情境,形象直观，更能激起学生研究电磁铁的兴趣。 四、实验器材 漆包铜线、铁钉、回形针、电池盒、电池等 五、探究活动 （一)活动一在实验中发现问题 实验器材:每小组一节电池、一个电池盒、一根普通导线、一根铁钉、回形针若干。 实验过程 1、按前一课时学到的方法制作一个电磁铁，尽可能多的吸起回形针,数一数有多少个。 ２、老师用强力磁铁通上电，吸起回形针,与小组吸起的回形针比较,看哪个电磁铁吸起的回形针多,想一想为什么会有这么大的区别。 3、完成课本P５2页表格,将自己的猜想写下来,小组交流,统一意见。 （二）活动二对比实验检验假设 实验器材 : 新型实验装置
电磁铁磁性大小
《电磁铁磁性大小》实验教学设计 【教学目标]】 一、知识目标探究影响电磁铁的磁力大小的因素。 二、能力目标 1．通过探究电磁铁磁性大小的活动，培养学生观察、分析、制作的能力。 2．通过探究电磁铁磁性大小的活动，培养学生设计实验、实验操作的能力。三、情感目标 1．在活动中培养学生的交流与合作精神。 2．培养学生探究科学的兴趣，体验探究学习的快乐。 【教学的重点与难点】 1．影响电磁铁的磁力大小的因素。 2．设计对比实验进行验证。 【教学方法】启发式引导、交互式交流、自主实验探究法等。 【教学准备] 】每个小组：导线（1根）；铁钉（1枚）；电池（2个）；电池夹（2个）；回形针（一盒）；实验探究卡（1张）。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、实验导入，揭示课题 1．讲述：同学们，上节课我们认识了电磁铁，这一节课，我们继续研究电磁铁。（板书：电磁铁）。 2．提问：请大家看一看，老师给大家准备了哪些实验材料？ 3．学生汇报：铁钉、导线、电池、电池夹、回形针。 4．讲述：请大家利用这些材料，做一个简单的电磁铁，并去吸回形针，数一数，看能吸起多少枚回形针？ 5．学生汇报：老师根据学生汇报进行板书（副板书）。 二、深入探究，学习新课 1．提问：为什么大家做的电磁铁吸起的回形针的数量不同？电磁铁吸起回形针的数量不同，其实是电磁铁的什么不同？（磁力大小）电磁铁的磁力大小可能与什么因素有关？ 2．学生汇报了：教师根据学生汇报时进行书。 3．提问：如果你认为电磁铁的磁力大小与电池节数有关，你怎样设计实验来证明？4．学生汇报： 5．讲述：同学们刚才设计的实验方法是对比实验。谁能说一说设计对比实验要注意什么问题？ 6．学生汇报：（其它条件都相同，只有一个条件不同）。
电磁铁吸力计算精编范文
电磁铁吸力计算 一、 按所给参数要求计算： 已知： 工作电压：U=12V 电阻：R=285±10% 匝数：W=3900 线径：Φ 由已知条件可计算得出： 电流：I=U/R=12/285= 安匝值：IW=*3900= 电磁吸力： F=2)5000(Φ*)1(1 αδ+S (1) 其中: Φ：通过铁芯极化面的磁通量Mx S ：为铁心极化面面积2cm δ：未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度cm α：修正系数,一般在3～4之间,在此取其中间值4 =α 在式(1)中磁通量为: Φ=8 10**δG IW (2) 其中: IW ：线包的安匝值 δG ：工作磁通的磁导H 在式(2)中工作磁通的磁导为: δG =)11(220 2 02 0R r R --δμπ (3) 其中: 0R ：衔铁旋转位置到铁芯中心的长度cm 0μ：空气中的磁导率为π*108-cm H / r ：极化面的半径cm 由产品结构图可知： 0R = r= δ= 故有: δG =)56.03.011(069.010*4.0*56.0*22282---ππ=*108 - Φ=8810*10*58.5*8.163-=914
F=) 069.0*41(3.0*1*)5000914(22+π=Kgf =93gf 二、 改进后吸力计算 改进方案1: 改用Φ线，绕制后所得匝数为W=4262,其他参数不变，故： 安匝值 IW=*4262=179 则： Φ=8810*10 *58.5*179-= F=) 069.0*41(3.0*1*)500082.998(22+π=Kgf =111gf 改进方案2: 将线包功率增加到则其电阻值变为： 此时绕制后所得匝数为W=3361 ,其他参数不变 故有： 安匝值 IW=*= Φ=8810*10 *58.5*94.194-= F=) 069.0*4.01(3.0*1*)500077.1087(22+π=Kgf =131gf 三、 可靠性改进： A 、零件一次性的控制（轭铁一模一出/铁芯冷镦一模一出/骨架一模重新开模） B 、铁芯铰锭一次性的控制 设计治具 C 、取消铁芯帖纸抬高释放，衔铁重新设计抬高释放。 D 、衔铁固定方式重新设计 F 、取消塞片固定线包，采取可靠性高的方式进行固定 G 、改进金属件处理工艺，提高金属件的导磁性。 H 、改进轭铁刀口角度，提高产品的灵敏度 I 、100%的进行进气密封/排气速度的检测。 产品结构图：
六年级科学上册 3.3《电磁铁的磁力(一)》练习题 教科版
电磁铁的磁力（一） 一、判断 1、电磁铁吸引大头针的数量越多，说明磁力越大。（√ ） 2、电池数量相同，电磁铁线圈越多磁力越小。（× ） 3、研究磁力与线圈圈数关系时所用电池数量应一样。（√ ） 4、电磁铁的磁力大小是可能改变的。（√ ） 5、研究电磁铁磁力大小实验时，不能长时间接通电磁铁，这样会使电池耗电太多，影响实验准确性。× ） 二、选择 1、下列不能改变电磁铁的磁力大小的是（ B ）。 A、增加电池节数 B、改变线圈缠绕方向 C、增加线圈缠绕圈数 2、下列不能改变电磁铁的磁极的是（ C ）。 A 、改变电流的方向 B、改变线圈缠绕的方向 C 、增加线圈的圈数 3、只改变电磁铁电流的方向，电磁铁（ A ）。 A、南北极改变 B、南北极不变 C、磁力强弱发生变化 4、小明先改变电磁铁线圈的缠绕方向后，再改变电磁铁的电流方向，此时的电磁铁（ B ）。 A、南北极改变 B、南北极不变 C、磁力强弱发生变化 （二）
一、填空 1、（改变电池正负极接法）或（改变线圈绕线的方向）会改变电磁铁的南北极。 2、电磁铁的磁力大小与（线圈圈数多少）有关，圈数少磁力小, 圈数多磁力大。 3、电磁铁的磁力大小与使用的（电池数量）有关，电池少则磁力小, 电池多则磁力大。 4、电磁铁的磁力大小与（线圈粗细长短）、（铁芯粗细长短）等因素有一定关系。 5、绕电磁铁可以按（顺时针）方向和（逆时针）方向，朝一个方向绕。 6、电磁铁具有接通电流产生（磁性），断开电流磁性（消失）的基本性质。 二、判断 1、电磁铁吸引大头针的数量越多，说明磁力越大。（√ ） 2、电池数量相同，电磁铁线圈越多磁力越小。（× ） 3、研究磁力与线圈圈数关系时所用电池数量应一样。（√ ） 4、电磁铁的磁力大小是可能改变的。（√ ） 5、研究电磁铁磁力大小实验时，不能长时间接通电磁铁，这样会使电池耗电太多，影响实验准确性。（× ） 三、选择 1、下列不能改变电磁铁的磁力大小的是（ B ）。 A、增加电池节数 B、改变线圈缠绕方向 C、增加线圈缠绕圈数 2、研究电磁铁的磁力大小与电池数量的关系时，要保持不变的是（ B ）。 A 、线圈的多少、电池的多少 B、线圈的多少、铁芯的大小
探究方案探究电磁铁磁力大小与线圈圈数关系
探究电磁铁磁力大小与线圈圈数关系 实验方案一 实验器材： 大铁钉1枚，漆包线1根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 实验电路： 实验步骤： （1）将一根铜漆包线绕在一枚大铁钉上n 匝（如40匝），使线圈两端分别靠近铁钉的两端，均匀分布在整个铁钉上，如图2所示；把漆包线两端1厘米范围用粗砂纸打磨掉绝缘层，制作成电磁铁； （2）将电磁铁连入到电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片把电流调节到一定的大小，记录电流表示数； （3）用电磁铁的铁钉尖位置吸引大头针，将电磁铁的铁钉尖吸起的大头针数记录在数据表中。 （4）保持大铁钉上线圈的匝数不变，保持通过的电流不变；图2 图1 S c a b
减小线圈的长度，使线圈的一端靠近铁钉尖，如图3所示。重复步骤（2）、（3）。 （5）再改变线圈的长度，重复几次实验。 图3 图4 实验方案二 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、大头针（30枚）。 设计方案： 将铁心相同、匝数相同但线圈疏密不同的自制电磁铁串联接入电路，通过电磁铁吸引大头针的个数，比较几个电磁铁的磁性强弱。 实验电路： P S
实验方案三 实验器材： 大铁钉3枚，漆包线3根，电池组、电流表、滑动变阻器、导线若干、自制灵敏测力计、刻度尺。 设计方案： 将制作好的两个电磁铁串联到电路中，分别吸住灵敏弹簧测力计下固定的一铁环（或图钉）并拉伸，通过最大伸长量的多少来比较磁性的强弱。 实验装置图： P S
实验现象及结论 实验现象： 方案一和方案二中线圈疏密不同，吸引的大头针数量不同；线圈越密的电磁铁吸引的大头针越多。线圈越疏的电磁铁吸引的大头针越少。 方案三中，比较发现电磁铁对测力计拉伸的最大伸长量不同，线圈越密的电磁铁对测力计拉伸的最大伸长量越大。 结论： 1.电磁铁线圈疏密对电磁铁磁性的强弱有影响； 2.电磁铁匝数不变，通过的电流一定，线圈越密，电磁铁的磁性越强。
拍合式电磁铁磁力计算公式
麦克斯韦吸力公式： F d=Bδ 50002 Sδ或F d= Φ δ 5000 2 1 Sδ Φ δ 是气隙的磁通（麦）；Bδ是气隙中的磁感应强度；Sδ是磁极端面处截面积。 （单位K g,它是在假定Bσ为常数的条件下求得的，因此只适用于平行极端面而且气隙较小的情况） F d=1 2 Φ δ 2dRδ dδ 因拍合式电磁铁的气隙较小且气隙内磁场分布均匀，所以假设忽略漏磁且铁心不饱和： F d=1 2 IN2 μ0Sδ δ2 δ是气隙长度。 以上两个公式均可用于拍合式电磁铁吸力计算。相关公式如下： Uδ=ΦδRδ Uδ为气隙磁压降； Rδ= δμ0Sδ Rδ为气隙磁阻； λδ=μ0Sδδ λδ为气隙磁导线； λδ=1 Rδ R=ρL S ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米；L为长度，单位为米； S为漆包线的截面积，单位为平方米；R为线圈的电阻。 磁路的欧姆定律，公式：
均匀磁场B =ΦS (T) 磁势F =NI ,电流和匝数的乘积（A ） 磁场强度H = NI L ,（A/m ），建立了电流和磁场的关系。该公式适用于粗细均匀的磁路 磁导率μ=B H 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10?7享/米,相对磁导率μr =μ μ0 磁通Φ= NI R m 磁阻R m =L μS S 为截面积； μ为材料的磁导率。 表磁电模拟对应关系 引入磁路以后，磁路的计算服从于电路的基尔霍夫两个基本定律。根据磁路基尔霍夫第一定律，磁路中任意节点的磁通之和等于零，即 φ=∑0 根据安培环路定律得到磁路基尔霍夫第二定律，沿某一方向的任意闭合回路的磁势的代数和等于磁压降的代数和 IN R ∑∑=φ或 IN Hl ∑∑=
小学科学《电磁铁》教学设计(创新性成果)
小学科学《电磁铁》教学设计（创新性成果） 内容分析 电磁铁是利用电流的磁效应使铁芯磁化产生磁力的装置。电磁铁是电生磁现象的最直接应用，电磁铁也广泛应用在各种用电器中，电磁铁结构简单、制作容易，呈现的现象有趣，探究电磁铁的性质是一个对学生进行科学启蒙，培养科学兴趣的良好契机。 教学目标 1．科学概念 电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。 改变电池正负极接法或改变线圈绕线的方向，会改变电磁铁的南北极。 2．过程与方法 知道电磁铁的基本性质，能够根据所给材料制作一个电磁铁。 能够做电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关的实验。 能选择适当方式表达对电磁铁磁力大小的研究结果。 3．情感、态度、价值观 了解电磁铁的应用，能主动对电磁铁现象进行研究，体会探究乐趣。 养成认真细致、合作进行探究的品质。 教学重点、难点 重点：发现电磁铁的基本性质，发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。 教学难点：制作电磁铁，探究影响电磁铁磁力大小的因素。 教师准备：电池、铁钉、带绝缘皮的导线、大头针。 教学方法：观察、实验、分析、归纳、概括 教学过程： 导入新课： 一．自行发现问题： 1．出示课题（板书电磁铁） 2．提问： 师：通过上节课的学习，我们认识了磁铁，知道了磁铁很神奇，具有磁性，能吸起铁质物体，如：大头针、小铁钉，订书针等。（教师演示吸起订书针的情景） 师：（老师出示一根铁钉）你们看老师今天带来了一根铁钉，它能吸起这些大头针吗？ 生1：不能 师：为什么？ 生：铁钉就是铁钉啊 师：光凭嘴说可不行，还是让我们来试试。（实验）哎呀，真的吸不起来，铁钉就是铁钉没有磁性，当然不能吸起铁性物质。 生2：能 师：你来，请你上来帮我用这根铁钉把这些大头针吸起来。 生2:实验 师：吸得起来吗？ 生2：吸不起来 （后面同生1师生问答） 师：不过有一种力量很神奇，那就是科学！它能让这些铁钉带上磁性吸起大头针，你们相信吗？
拍合式电磁铁磁力计算公式
麦克斯韦吸力公式： F d=(Bδ 5000) 2 Sδ或F d=( Φ δ 5000 ) 2 (1 Sδ ) Φδ是气隙的磁通（麦）；Bδ是气隙中的磁感应强度；Sδ是磁极端面处截面积。 （单位K g,它是在假定Bσ为常数的条件下求得的，因此只适用于平行极端面而且气隙较小的情况） F d=1 2(Φδ)2dRδ dδ 因拍合式电磁铁的气隙较小且气隙内磁场分布均匀，所以假设忽略漏磁且铁心不饱和： F d=1 (IN)2 μ0Sδ 2 δ是气隙长度。 以上两个公式均可用于拍合式电磁铁吸力计算。 相关公式如下： Uδ=ΦδRδUδ为气隙磁压降； Rδ= δμ0Sδ Rδ为气隙磁阻； λδ=μ0Sδδ λδ为气隙磁导线； λδ=1 Rδ R=ρL S? ρ为物质的电阻率，单位为欧姆米； L为长度，单位为米； S为漆包线的截面积，单位为平方米； R为线圈的电阻。 磁路的欧姆定律，公式：
均匀磁场B = ΦS (T) 磁势F =NI ,电流和匝数的乘积（A ） 磁场强度H = NI L ,（A/m ），建立了电流和磁场的关系。该公式适用于粗细均匀的磁路 磁导率μ=B H 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10?7享/米, 相对磁导率μr =μμ0 磁通Φ=NI R m 磁阻R m =L μS S 为截面积； μ为材料的磁导率。 表 磁电模拟对应关系 引入磁路以后，磁路的计算服从于电路的基尔霍夫两个基本定律。根据磁路基尔霍夫第一定律，磁路中任意节点的磁通之和等于零，即 φ=∑0 根据安培环路定律得到磁路基尔霍夫第二定律，沿某一方向的任意闭合回路的磁势的代数和等于磁压降的代数和 IN R ∑∑=φ 或 IN Hl ∑∑=
影响电磁铁磁力大小的因素 实验报告
物理：影响电磁铁磁力大小的因素 姓名：班级：日期： 实验目的：1.研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯长短有关。 2.研究电磁铁的磁力大小是否与电流的大小有关。 3.研究电磁铁的磁力大小是否与线圈匝数有关。 4.研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯的横截面积有关。 5.研究电磁铁的磁力大小是否与导线的横截面积有关。 实验器材：电磁铁、电源、开关、粗细不一的导线若干、金属线圈若干、大头针若干。 实验步骤：1. 研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯长短有关，通过改变相同横截面积的铁芯长短进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 铁芯长短大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数
实验结论： 2. 研究电磁铁的磁力大小是否与电流的大小有关。通过改变电流的大小进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 电流大小大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论： 3.研究电磁铁的磁力大小是否与线圈匝数有关。通过改变线圈匝数进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 线圈匝数大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论：
4.研究电磁铁的磁力大小是否与铁芯的横截面积有关。通过改变铁芯的粗细进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 铁芯粗细大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论： 5. 研究电磁铁的磁力大小是否与导线的横截面积有关。通过改变导线的粗细进行通电（控制变量法），通过吸起大头针的数量来记录数据。 导线粗细大头针数量 第一次）大头针数量 第二次） 大头针数量 第三次） 三次平均数 实验结论：总结：