四 电磁铁导学案

§四、电磁铁

新知1：电磁铁的概念

（1）定义：内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁．

（2）电磁铁的主要部件有：螺线管、铁芯。

（3）工作原理：电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的．说明：①、通电螺线管插入铁芯后，它周围的磁场比未插入铁芯时要强得多，其原因是铁芯被磁化后产生了与原螺线管方向一致的磁场，使电磁铁的磁性大大增强

②、铁芯不能用钢做，因为钢磁化后变成硬磁体

【例1】电磁铁里常用软铁等软磁性材料而不用钢等硬磁性材料做铁芯，是因为（）

A、软铁能被磁化，而钢不能被磁化

B、软铁易被磁化，而钢不易被磁化

c、磁化时，软铁具有的磁性比钢强

D．磁化后，软铁的磁性易消失，而钢的磁性不易消失

新知2：电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关

电磁铁的磁性强弱与电流的大小和螺线管匝数的多少及有无铁芯有关．

（则在螺线管匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；在电流的大小一定时，螺线管的匝数越多，磁性越强；有铁芯比无铁芯的磁性强）

【例2】为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图9－4－4甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况

（1）实验中通过观察比较电磁铁磁性的强弱，这种方法在物理学中叫；此外实验中还用到法

（2）当开关闭合后，请在甲图中标出磁体的N极；

（3）比较图＿＿＿和可知，匝数相同时，电流越磁性越强，

（4）由图可知当电流一定时，匝数越多，磁性越强

新知3：电磁铁的优点

（1）磁性的有无可以控制（通过通断电来控制）

（2）磁性的强弱可以控制（通过改变电流的大小来控制）

（3）磁极可以改变。（通过改变电流的方向使极性改变）

【例3】要增强电磁铁的磁性，可采用的方法是（）

A．增大线圈中的电流B．减少线圈的匝数

C．降低线圈两端的电压D。改变线圈中的电流方向

新知4：电磁铁的应用

电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛．除了工厂的大型电磁起重机外，其他

的应用还有：电铃、电话、电冰箱门、电报机、发电机、电动机和自动控制等

【例3】图9－4－2是电磁选矿机的示意图．当电磁选矿机工作时，铁砂将落入

箱，非铁物质将落入箱

同步练习

一、选择题

1、下列用电器中利用了电流的磁场的是（）

A、滑动变阻器B．电烙铁C．电铃D。电饭锅

2. 电磁铁是利用下列哪种原理制成的（）

A．磁场对电流的作用B．电磁感应现象

C．电流的磁效应D．电流的热效应

3、关于电磁铁，下面说法不正确的是( )

A 电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性

B．通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强

C．通入电磁铁的电流方向改变，它的磁性强弱也发生政变

D．在电流一定的条仵下，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强

4、课外活动时有几位同学讨论后得出，电磁铁两端的极性与下面的条件有关，其中正确的是（）

A。电磁铁两端的极性是由线圈的缠绕方向决定的

B。电磁铁两端的极性是由电流的环绕方向决定的

C。电磁铁两端的极性是由插入线圈中的铁芯方向决定的

D．电磁铁两端的极性是由电流的大小决定的

5、电磁铁的铁芯用铁而不用钢的主要原因是（）

A。铁的磁性比钢的磁性保持的时间更长

B。铁通电后容易被磁化，断电后铁的磁性容易消失，利于电磁铁能及时退磁

C．钢在通电后有磁性，断电后没有磁性，所以不用钢

D．以上三个原因都不是

6．某同学在做“探究电磁铁”实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图9－4

－7所示，下列说法中正确的是（）

A．要使电磁铁磁性增强，应将变阻器的滑片向右滑动

B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强

C．电磁铁B线圈匝数多，所以通过B的电流较小

D．若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引

7 .如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（）．

A．C接E，D接F

B．C接E，B接F

C．A接E，D接F

D．A接E，B接F

8．如图9-24所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，

螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点②位置。要使弹簧测力计

的示数变大，下列操作方法能够实现的是( )

A．滑片P向b端滑动

B．将S拨到①位置

C．将铁芯从螺线管中取出

图9-24

D ．将螺线管往上移动 二、填空题

9、电磁铁磁性的有无可由电流的 来控制，其磁性的强弱可由电流的 来控制，其南、北极可由电流的 来控制．

10．电磁铁与普通磁铁相比的突出优点是 （写出一个即可）。电磁铁在生产和生活中的应用很多，在电炉、电铃、电灯中，用到电磁铁的是 。

11．某同学的实验装置如右图9-19所示，弹簧下端吊的是铁块，当他将开关闭合以后，弹簧的长度 ；当他将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数 ，弹簧的长度将 ；如果其他条件不变，他

只是将电源的正负极调换了一下，发生变化的是 。 12、如图9－4—8是“研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系”的实验装置，该装置还可以研究电磁铁的磁性强弱与 的关系：实验可以通过观 察 来判断电磁铁磁性的强弱。 13、小李在一个通电螺线管中插入软铁棒做成电磁铁，用它吸引掉在地上的铁钉时，发现电磁铁不能吸起较大的铁钉．如果要增大电磁铁吸引力，可采用的方法是：

① ②

14．如图14，当开关闭合后，通电螺线管边的小磁针按如图所示方向偏转，则通电螺线管的a 端为 极，电源的d 端为 极；当图中滑片P 向右移动过程中，通电螺线管的磁性将 （选填：“增强”、“减弱”或“不变”）。

图14 图15 图16

15. 如图15所示，要使电磁铁M 的磁性最强，应将滑动变阻器滑片P 移至 端，并将开关S 接到 位置.

16. 如图16所示，B 为一铁块，用一轻质弹簧悬挂着，当将另一铁棒A 插入通电后的螺线管中时，铁块B 将向 运动. 三、实验题

17．在“研究电磁铁”的探究实验中，给你的器材是：一个线圈匝数可以改变的电磁铁、电池组、

图9-19

图

18．小丽要研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关．现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，她先后将这两个电磁铁接入下图9-26的电路中．闭合开关S 后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P ．重复了多次实验，记录如下：

（1）实验中小丽是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的。

（2）分析第1、2、3次的实验记录，会发现 相同时， 磁性越强。 （3）分析第 次的实验记录，会发现电流相同时， 磁性越强。 （4）该实验用到两种物理方法，分别是 和 四、阅读短文，回答问题

磁悬浮列车

磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物．上海磁悬浮列车示范运营项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收，正线全长约30 km ，设计最高运行时速为430 km ／h ，单向运行时间为7 mln 20 s ．

（1）上海磁悬浮列车的结构如图9－4－12甲所示．要使列车悬浮起来，车身线圈的上端应

是 极．

（2）如果列车在单向运行过程中只停靠一站，那么，停靠时间约为 s （设磁悬浮列车全程均以360 km ／h 的速度行驶）．

（3）图9－4－12乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B 是安装在，车身上（紧靠铁轨上方）的电阻非常小的螺线管．中电流方向如图9－4－12乙所示，请在图9－4－12乙中标出通电螺线管的N 极，螺线管B 与电磁知之间相互 （填“排斥”或“吸引”），从而使列车悬浮在铁轨上方．