第3节 电磁铁 电磁继电器
第1课时 电磁铁
知识点一 电磁铁 精练版P36
1.概念:如果把一根导线绕成螺线管,在螺线管内插入铁芯,当有电流通过时,它会有较强的磁性。这种磁体,在有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。
2.构造:内部插有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。铁芯被磁化后的磁场与螺线管的磁场叠加,使电磁铁的磁性增强。
3.特点: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。
4.工作原理:电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。
5.电磁铁磁极极性的判断
由于电磁铁是插有铁芯的螺线管,所以电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的,可运用安培定则来判定。
例1 通电螺线管插入铁芯,制成电磁铁后,其磁性大大增强,其原因是( )
A.铁芯本身具有磁性
B.插入铁芯后,使电流增大了
C.插入铁芯后,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共同作用
解析:通电螺线管没有插入铁芯时,磁场由电流形成;插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化后具有了磁性,铁芯的磁性和通电螺线管的磁性的共同作用使电磁铁的磁性增强。
答案:D
知识点二 影响电磁铁磁性强弱的因素 精练版P36
1.实验探究:影响电磁铁磁性强弱的因素。
(1)提出问题:电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关?
(2)猜想与假设:电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小以及螺线管的线圈匝数有关。
(3)设计实验:
①电磁铁的磁性强弱无法看见,但磁性强的磁体对磁性物质的作用力大,故可以通过吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
②由于电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小及匝数的多少都有关系,故探究时采用控制变量法。
(4)进行实验:
①用一根导线在一枚铁钉上缠绕几匝制作一个电磁铁。
②将制作的电磁铁、滑动变阻器及电流表、开关、电源连入电路中,如图甲所示。
③闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数增大,观察电磁铁吸引大头针的数目有什么变化。
④将两个线圈匝数不同的电磁铁串联在电路中,如图乙所示,观察两个电磁铁吸引大头针的数目有什么不同。
⑤整理好实验器材。
⑥归纳分析:甲图所示实验中,通过电磁铁的电流越大,吸引大头针的数目越多,说明电磁铁的磁性越强;乙图所示实验中,线圈匝数多的B电磁铁吸引大头针的数目多,说明B电磁铁的磁性比A电磁铁的磁性强。
(5)实验结论:线圈匝数一定时,通过的电流越大,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。
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。图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的用大铁钉制成的电磁铁吸引大头针的四种情况。