电磁铁的磁极
电磁铁的工作原理是怎么样的
电磁铁的工作原理是怎么样的电磁铁在生活中经常可以看到，但是很多人都不知道电磁铁的一些原理。
下面是5068网小编为你精心推荐的电磁铁的科学工作原理，希望对您有所帮助。
电磁铁的科学原理当线圈通电后，铁心和衔铁被磁化，成为极性相反的两块磁铁，它们之间产生电磁吸力。
当吸力大于弹簧的反作用力时，衔铁开始向着铁心方向运动。
当线圈中的电流小于某一定值或中断供电时，电磁吸力小于弹簧的反作用力，衔铁将在反作用力的作用下返回原来的释放位置。
电磁铁是利用载流铁心线圈产生的电磁吸力来操纵机械装置，以完成预期动作的一种电器。
它是将电能转换为机械能的一种电磁元件。
电磁铁主要由线圈、铁心及衔铁三部分组成，铁心和衔铁一般用软磁材料制成。
铁心一般是静止的，线圈总是装在铁心上。
开关电器的电磁铁的衔铁上还装有弹簧。
电磁铁工作原理将电磁能变换为机械能以实现吸合作功的一种电器。
通常由软磁材料制成的铁心、衔铁和励磁绕组组成。
当励磁绕组通电时，绕组周围产生磁场，铁心磁化，并产生电磁吸力吸引衔铁，使之运动作功。
电磁铁主要用于操动、牵引机械装置，以达到预期的目的。
工业上常用的电磁铁有制动电磁铁、牵引电磁铁、起重电磁铁和阀用电磁铁等。
此外，属于电磁铁类的还有用以传递或隔断两轴间的机械联系的电磁联轴器;用在机床工作台上以吸牢磁性材料工件的电磁吸盘;供高能物理、核聚变研究、磁流体发电和高速悬浮列车等方面使用的、能产生高达数十特(斯拉)的磁通密度而几乎不消耗绕组功率的超导电磁铁等。
起重电磁铁用来吊运和装卸铁磁性物体的电磁铁。
工业上常用以吊运或装卸铁矿石、铁砂、废钢铁、钢锭、钢轨以及各种钢材和钢质工件。
起重电磁铁通常做成圆盘形或矩形，并带有内磁极和外磁极。
当励磁绕组通电后，内外磁极均被磁化，吸引钢质材料或工件(相当于一般电磁铁中的衔铁)，形成一个闭合的磁路。
为保护励磁绕组，使之不因磁极与被吸引物体间的机械撞击所损伤，起重电磁铁通常采用甲壳式结构，并且采用直流励磁。
电磁铁磁极形状 -回复
电磁铁的磁极形状主要取决于预期用途和设计。
常见的磁极形状有以下几种：
1. U型：U型电磁铁磁极被设计成弯曲或U形，两端分别是磁极区域。
U型电磁铁能够产生较大的磁吸力，适用于各类起重、吸附等工作场景。
2. V型（锥型）：V型磁极形状呈锥形，适用于捕捉和保持易滑落的物体，如钢球，尤其适用于自动化设备和装置。
3. 平面：平面磁极形状最简单，磁极面为平面。
这种形状适用于一般的吸附和物体定位，比如门控、定位系统等。
4. 圆柱型：圆柱型磁极的形状为长圆柱体，常用于辊子或杆状电磁铁，适用于输送带中用于分离磁性物质。
5. 环型：环型磁极作为圆形磁环的内外表面，可产生较均匀的磁场。
这类磁极常用于扬声器、电机、发电机等设备。
设计电磁铁磁极形状时，需要充分考虑其应用场景，以实现最佳性能。
电磁铁工作原理
电磁铁的工作原理是：
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。
但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反，一边顺时针，另一边必须逆时针。
如果绕向相同，两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消，使铁芯不显磁性。
电磁铁的优点：
电磁铁有许多优点，电磁铁的磁性有无可以用通、断电流控制；磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数多少来控制；也可通过改变电阻控制电流大小来控制磁性大小。
它的磁极可以由改变电流的方向来控制，等等。
即：磁性的强弱可以改变、磁性的有无可以控制、磁极的方向可以改变，磁性可因电流的消失而消失。
电磁铁是电流磁效应的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车、电子门锁、智能通道匝、电磁流量计等。
16.3探究电磁铁的磁性
不变的量:__线__圈__匝___数__
现象：
A
a
S
改变的量:__电__流__大__小___
A
a
S
结论：
线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
演示2 现象：
电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
不变的量:__电__流__大__小___
改变的量:__线__圈__匝___数__
A
a
b
S
结论： 电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
铁芯 结论：电磁铁是由插入 的通电螺线管组成的。
探究电磁铁通电时有磁性吗？ 断电时还有磁性吗？
电磁铁通电时产生____磁___性____ , 断电时磁性 _____消__失____, 也就是说它的磁性有无可以由___电__流_____ 来控制。它是利用____电__流__的__磁__效__应___来工作的。
实验结论:
1、电磁铁通电时__有__磁性，断电时磁性__消__失__； 2、线圈匝数一定，通过电磁铁的电流越__大__，电磁 铁的磁性__越__强__； 3、当电流一定时，电磁铁线圈的匝数__越__多_，磁性 越__强__. 4、相同的线圈匝数，电流一定，有铁芯时磁性 强 ， 无铁芯时磁性 弱 。
4、电磁选矿机
讨论：根据电磁铁的原理，解释电磁选矿机的
工作原理。
工作原理：不同矿物质具有不同的磁性，这
些矿物质在电磁铁吸引下，受到的磁力不同，从而 可以把不同矿物质分开。
小结
1、电磁铁通电时有磁性，断电时无 磁性， 电磁铁的磁性跟 电流大小和 _线_圈__匝__数_有关
2.电磁铁工作的原理: 利用电流的磁效应.
_。
磁性越强
（2）B铁钉的钉尖是_S__极。若让B铁钉再多吸 一些大头针，滑动变阻器的滑片应向___左___端移动。
湘科版科学五年级下册《电磁铁的磁极》教学设计(16)
湘科版科学五年级下册《电磁铁的磁极》教学设计 (16)一. 教材分析湘科版科学五年级下册《电磁铁的磁极》一课，主要让学生通过实验探究电磁铁的磁极性质，理解电磁铁磁极与电流方向的关系，掌握电磁铁的极性变化规律。
教材以实验为主线，引导学生自主探究，培养学生的实验操作能力和科学思维。
二. 学情分析五年级的学生已有一定的科学实验基础，对电磁铁有初步的认识。
但学生对电磁铁磁极性质的理解和掌握还有待提高。
因此，在教学过程中，教师要注重引导学生亲身体验，让学生在实践中感受电磁铁的磁极性质，提高学生的科学素养。
三. 教学目标1.让学生通过实验探究，了解电磁铁的磁极性质，知道电磁铁磁极与电流方向的关系。
2.培养学生动手操作实验的能力，发展学生的科学思维。
3.激发学生对科学的兴趣，培养学生的探究精神。
四. 教学重难点1.电磁铁的磁极性质的理解和掌握。
2.电磁铁磁极与电流方向的关系的探究。
五. 教学方法采用实验探究法、问题驱动法、小组合作法等教学方法，引导学生亲自动手实验，自主探究，培养学生的实验操作能力和科学思维。
六. 教学准备1.学生分组，每组准备电磁铁、铁钉、电流表等实验器材。
2.教师准备实验指导书、实验记录表等教学资料。
七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过讲解电磁铁的磁极性质的日常生活实例，激发学生的学习兴趣，引导学生关注电磁铁的磁极性质。
2.呈现（5分钟）教师提出问题：“电磁铁的磁极是如何产生的？它的极性是否会变化？”然后引导学生分组进行实验，观察电磁铁的磁极性质。
3.操练（15分钟）学生分组进行实验，观察电磁铁的磁极性质，记录实验现象。
教师巡回指导，解答学生疑问。
4.巩固（10分钟）学生根据实验现象，分析电磁铁磁极与电流方向的关系，得出结论。
教师点评学生的实验操作和分析能力，总结电磁铁的磁极性质。
5.拓展（10分钟）教师提出拓展问题：“电磁铁的磁极性质在生活中有哪些应用？”引导学生进行思考和讨论。
6.小结（5分钟）教师引导学生回顾本节课的学习内容，总结电磁铁的磁极性质及其与电流方向的关系。
判断电磁铁南北极的方法
判断电磁铁南北极的方法
1、利用已知磁铁根据同极相吸，异极相斥来确定。
把磁铁的一端靠近已知磁铁的南极，如果相吸，则为北极，另一端则为南极。
2、找一个指南针，当指南针稳定后，拿磁铁的一极去靠近指南针的N 极，如果相斥则为北极，如果相吸则为南极。
3、利用地理磁极来确定。
如条形磁铁，可以用一根线捆住磁铁中间位置吊挂起来，当磁铁处于接近水平静止后，指向北方的一端是N极，指向南方的一端是S极。
4、利用右手定则。
除大拇指外的四个手指顺着电流的方向握住电磁铁，大拇指的方向则为北极。
方法一：将磁铁用细线悬挂起来，可以使其在水平面自由转动，待磁铁静止时会指向南北方向，指北的一端为N极，另一端则为S极。
方法二：取一个指南针，将磁条一端，靠近指南针指向南方的一端（磁性为北极），如果相吸引，则此端为南极，相斥为北极。
方法三：用磁铁的一端，与已知极性的小磁针N极靠近，相排斥则为N 极，相吸引则为S极。
电磁铁的磁极-课件
相同点
都有磁性
都有南北极
同极相斥，异极相吸
13
第一次实验 改变导线连接
结果
电池正负极之 后实验结果
钉尖磁极
钉帽磁极
10
实验结论：改变导线连接电 池
正负极能改变电磁 铁的磁极
11
电磁铁与条形磁铁的异同记录表
磁铁
电磁铁
不 磁性永久
通电有磁，断电无磁
同 磁极不可以变 磁极可以改变
点 磁力大小不变 磁力大小可以改变
使用简单
使用较麻烦
没有线圈
有线圈
Байду номын сангаас
12
2、将接通电路的电磁铁靠近指南针， 分辨出电磁铁的南北两极。
3、改变电磁铁导线缠绕的方向，用 上述相同的方法辨别电磁铁的南北极 是否改变。
5
实验记录
第一次实验 改变导线缠绕 结果 方向后实验
钉尖磁极 钉帽磁极
6
实验结论：改变导线缠绕方 向
能改变电磁铁的磁 极
7
实验计划
研究问题：电磁铁的磁极能否改变？
电磁铁的磁极
1
猜想：改变电磁铁磁极的 原因可能有哪些？
2
我们的猜想
猜想1 改变导线缠绕方向
改变导线连接电池
猜想2 的正负极
3
实验计划
研究问题：电磁铁的磁极能否改变？
我们的猜想：改变导线缠绕方向可以 改变电磁铁的磁极。
实验器材：指南针、铁钉、电池、带 绝缘层的导线
4
实验步骤：
1、制作一个电磁铁，接通电路。
我们的猜想：改变导线两端连接电池 的正负极能改变电磁铁的磁极。
实验器材：指南针、铁钉、电池、带 绝缘层的导线
8
科学青岛版五年级下册(2022年新编)16 电磁铁(二) 教案
生:我们猜测磁极与线圈的缠绕方向有关。
生:我们猜测磁极与电池正负极的连接方向有关。
生:我们猜测与钉尖钉帽的方向有关。
师:大家的猜想都有一定的依据,我们用实验来验证吧!当老师做磁极与线圈的缠绕方向有关的实验时,可不可以也同时改变电池的正负极？
5.电磁铁通电才有磁性,磁极是可以改变的。（）
6,电磁铁的两极是固定不变的。（）
教学反思
学生知道了电磁铁的磁极可以改变，以及和磁铁的区别。
教学效果良好，达标。ຫໍສະໝຸດ 3.电磁铁的异极相__,同极相。
4.普通磁铁的两极不可改变,的两极则是可以改变的。
5.改变电池的连接方向或改变线圈缠绕的,电磁铁的磁极会发生改变。
二、判断
1.电磁铁能产生磁性,但不能指示方向。（）
2.电磁铁的磁极与电池的数量有关。（）
3.电磁铁吸引的大头针越多,说明磁性越强。（）
4.只改变电磁铁电流的方向,电磁铁的磁极不变。（）
生:不可以!
师:为什么?
生:我们作对比实验要控制变量,每次只改变一个变量。
师：提醒得真好。请各小组根据你们的猜想完成实验,填好实验报告单。在填写的过程中要注意仔细、规范、完整,要把实验过程是怎样做的、观察到什么现象分步填写完整、清楚。
(学生分组实验操作。)师:请几个小组来汇报一下。
生:我们猜想电磁铁的磁极与电池的正负极连接方向有关。我们的实验过程是改变电他的正负极连接方向,其他条件不变,用小磁针进行测试,发现电磁铁的磁极发生了变化。
课 题
16.电磁铁（ 二）
课 时
1
课 型
新 授
主备人
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猜一猜：
为什么有的钉尖是南极？有的是北极呢？你认 为与什么因素有关呢？
影响电磁铁南北极的因素
我猜想……
A：与线圈的缠绕方向有关 实验方案： 准备两个电磁铁，一个顺时针缠绕，一个逆 时针缠绕。在做实验时，电池的正负极不变， 也就是钉帽都与正极相连，钉尖都与负极相 连。
影响电磁铁南北极的因素
我猜想……
电磁铁
（有或无）南北极。
第 小组实验报告单二 我们的问题：电磁铁的南北极与线圈绕法的方向有 关吗？ 我们的猜想：电磁铁的南北极可能与线圈的缠绕方 向有关。 实验器材：电池、导线、铁钉、指南针 相同条件：同一个电池、同一个铁钉、电池连接方 法不变， 不同条件：线圈的缠绕方向（顺时针和逆时针） 我们发现： 顺时针缠绕时：钉尖是 极，钉帽是 极 逆时针缠绕时：钉尖是 极，钉帽是 极。 我们的结论： 电磁铁的南北极与线圈的绕法 （有或无）关
第 小组实验报告单三 我们的问题：电磁铁的南北极与电池的接法有关吗？ 我们的猜想：电磁铁的南北极可能与电池的接法有关。 实验器材：电池、导线、铁钉、指南针 相同条件：同一个电池、同一个铁钉、线圈的缠绕方向 不变 不同条件：改变电池正、负极的连接方法（正、负极转 换） 我们发现： 钉帽端连接电池的正极时：钉尖是 极，钉帽是 极 钉帽端连接电池的负极时：钉尖是 极，钉帽是 极。 我们的结论： 电磁铁的南北极与线圈的绕法 （有或无）关。
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内容回顾
电磁铁通电产生磁性 ， 切断电 异极 相吸 。
电磁铁的磁极
猜一猜 电磁铁是否和磁铁一样，也具有 南北极呢？
怎样才能检验出 我们做的电池铁 有南北极呢？
实验方案：
将电磁铁的钉尖靠近指南针的南极和北极， 判断钉尖是什么极？再用钉帽靠近指南针的南 极和北极进行判断。 提示： 如果钉尖吸引指南针的南极，并且排斥北 极，那么钉尖是 北 极。 如果钉尖吸引指南针的北极，并且排斥南 极，那么钉尖是 南 极。
温馨提示：
1.制作好的电磁铁，分别把钉尖和钉帽靠近 指南针，进行实验。 2.实验过程中要注意观察现象，认真记录， 小组成员间要相互合作，一人负责通电和断 电，一人负责把钉尖和钉帽靠近指南针，两 个人负责观察实验现象，两个人负责记录实 验现象。 3.根据实验现象，完成实验报告单一。 4.电磁铁不能长时间通电，测完后马上断开。
B：与电池的接法有关 实验方案： 同一个铁钉，同一个导线且缠绕方向不变， 电池的正负极改变，即钉帽分别连接电池的 正极和负极，进行实验
我们通过实验发现：
改变线圈的缠绕方向和电池的 正负极接法，可以改变电磁铁 的磁极。
电磁铁
画图题
1、下图中，电磁铁的钉尖是S极还是N极？请标出。
N
S
这个电磁铁的南北极不同，因 电池正负极连接方向不同 为 。
画图题
电磁铁
2、下图中，电磁铁的钉尖是S极还是N极？请标出。
N
S
这个电磁铁的南北极不同，是因为 线圈缠绕的方向不同 。
第
小组实验报告单一
我们组的做法是： 将电磁铁的钉尖和钉帽分别靠近指南针的一端。 我们发现： 电磁铁的钉尖吸引指南针的 极，且排斥 极，那么钉尖是 极。 电磁铁的钉帽吸引指南针的 极，且排斥 极，那么钉帽是 极。 我们的结论：