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【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 新課預(yù)習——第八章 電磁相互作用及應(yīng)用 第一節(jié) 電磁鐵
二. 重、難點 1、知道電磁鐵 2、知道影響電磁鐵磁性強弱的因素
三. 具體內(nèi)容：
（一）電磁鐵 （1）構(gòu)造：內(nèi)部帶鐵芯的螺線管叫做電磁鐵。 在通電螺線管中插入一個鐵芯，鐵芯被磁化，也產(chǎn)生磁場，則通電螺線管的周圍既有電流產(chǎn)生的磁場，又有磁鐵產(chǎn)生的磁場，使磁性大大增強了。 （2）工作原理：電磁鐵是利用通電時有磁性，斷電時磁性立即消失的原理來工作的。
（二）探究電磁鐵的磁性與哪些因素有關(guān) 1、猜想與假設(shè)： 猜想A：電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒磁性。 猜想B：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強。 猜想C：外形相同的螺線管，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強。 2、設(shè)計實驗方案：用漆包線在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵，物體是否具有磁性可以用它的吸鐵性來判斷，并且磁性越強吸鐵效果越明顯。 3、進行實驗：如圖為實驗中觀察到的四種情況
4、實驗結(jié)論：影響電磁鐵磁性強弱的因素 （1）電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒磁性。 （2）電流的大小影響電磁鐵磁性強弱：在線圈匝數(shù)相同時，通入電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強。 （3）線圈的匝數(shù)影響電磁鐵磁性強弱：在通電線圈的電流大小相同時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。
（三）探究影響電磁鐵磁性強弱過程中應(yīng)掌握的要點 1、原理圖 2、磁性強弱的比較方法：通過比較吸引大頭針的數(shù)目來比較磁性的強弱，吸引數(shù)目越多磁性越強；也可以在彈簧下掛一鐵塊，將其靠近電磁鐵，比較彈簧的伸長量，彈簧伸的越長磁性越強。 3、實驗研究的方法：本實驗采用控制變量法，即在研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關(guān)系時，要保證線圈匝數(shù)等其他條件不變，只通過移動變阻器的滑片來改變線圈中的電流大小。在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時，要保證電流的大小、兩個螺線管外形等因素相同，通過更換線圈匝數(shù)不同的螺線管來分析比較。
（四）電磁鐵的優(yōu)點 1、電磁鐵的磁性有無可以利用電流通斷來控制 2、電磁鐵的磁性強弱可以用電流強弱、線圈匝數(shù)多少來調(diào)節(jié) 3、電磁鐵的磁極磁性可以用變換通電方向來改變
（五）電磁鐵的內(nèi)芯 電磁鐵的內(nèi)芯是用軟鐵制成，而不是用鋼制成的。因為電磁鐵要實現(xiàn)通電時有磁性，斷電時磁性立即消失，只有軟鐵制成的鐵芯才能達到這一要求。若用鋼制鐵芯，通電后鋼制鐵芯被磁化變成永磁體，則電磁鐵斷電后仍有磁性。
【典型例題】 例1、如圖所示，鐵塊A 吊在彈簧的下端，當開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)彈簧的長度 ，但還未接觸到螺線管；螺線管中插入鐵芯，發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量 ，但仍未接觸到螺線管；將變阻器的滑片向右移動時，彈簧的伸長量進一步 。若將電源反向連接，則與反向連接前相比彈簧的伸長度 （填變大、變小或不變）
分析：當開關(guān)閉合后，電路接通，螺線管中有電流通過而具有磁性，因此鐵塊被吸引，彈簧的長度變大；當螺線管中插入鐵芯后，就成為了電磁鐵，其磁性大大增強，因而鐵塊受到磁力更大，彈簧伸長量變大；滑片右移，電路中電流變大，電磁鐵的磁性進一步增強，彈簧伸長量將更大。若電源反接，而其他條件不變，因此只改變了電磁鐵的南北極，但未改變其磁性強弱，所以彈簧的伸長量不變。 正確答案：變大；變大；變大；不變
例2、下列裝置中沒有用到電磁鐵的是（ ） A、電磁起重機 B、電鈴 C、電熱毯 D、電磁剎車裝置 分析：電磁鐵的優(yōu)點是它成為生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的裝置之一。由于電磁鐵可以直接對鐵質(zhì)物體有力的作用，主要應(yīng)用在電鈴、電磁起重機、電磁剎車裝置和許多自動控制裝置上，而電熱毯是利用電流的熱效應(yīng)工作的。 正確答案：C
例3、小華為探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，設(shè)計了如下實驗：他用相同的漆包線在相同的鐵釘上繞制成兩個電磁鐵，它們的線圈匝數(shù)不同，同時用相同的電源分別通電，小華根據(jù)圖中所示的實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強。 （1）小華設(shè)計的實驗不妥之處是 。 （2）請你寫出實驗的改進方法 。
分析：在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時，應(yīng)保證電流的大小相等，小華繞制的電磁鐵使用相同的漆包線繞制在相同的鐵釘上并接在相同的電源上，但線圈匝數(shù)不同，因此兩個電磁鐵中的電流不同，這樣得出的實驗結(jié)論不嚴密。必須控制兩電磁鐵中的電流相同。 正確答案： （1）通過兩個電磁鐵的電流不相等 （2）將兩個電磁鐵串聯(lián)，使通過兩個電磁鐵的電流相等。
例4、用鋼棒甲和鋼棒乙的一部分靠近小磁針的N極，用鋼棒甲時，小磁針自動接近鋼棒。用鋼棒乙時，小磁針自動遠離鋼棒，由此可知（ ） A. 兩根鋼棒一定有磁性 B. 兩根鋼棒都沒有磁性 C. 甲棒可能有磁性，乙棒一定有磁性 D. 甲棒一定有磁性，乙棒可能有磁性 分析：若鋼棒與小磁針相斥，則表明鋼棒一定具有磁性，且與小磁針靠近的端為N極。若鋼棒與小磁針相吸，則可能鋼棒原來有磁性，且S極靠近了小磁針N極。但也有可能鋼棒原來沒有磁性，而且由于小磁針靠近后被磁化，使之與小磁針靠近的一端為異名磁極（S極） 正確答案：C
例5、如圖所示，電源電壓保持不變，此時電磁鐵左端為____________。若開關(guān)S由閉合到斷開，則電磁鐵的磁極__________（選填“增強”，“減弱”或“不變”）
分析：由安培定則可判斷出電磁鐵右端為N極，左端為S極，當開關(guān)S由閉合到斷開時，電路總電阻增大，電路中電流減小，故電磁鐵的磁性減弱。但無論開關(guān)S閉合還是斷開，通過電磁鐵線圈中的電流方向不變，所以電磁鐵的磁極不發(fā)生變化。 正確答案：S極；不變
例6、如圖所示，電磁鐵A、鐵片B和支架組成的裝置懸掛于彈簧秤的下端，當電磁鐵A通電后，鐵片B被突然吸引到A，在此過程中，彈簧秤C的示數(shù)將如何變化？
分析：通電前，電磁鐵、鐵片和支架共同處于靜止（或平衡）狀態(tài)，這時彈簧秤的讀數(shù)等于它們的共同重力。再通電使電磁鐵A產(chǎn)生磁力后，能把鐵片B吸起，此時B受到的向上吸引力一定大于它自身的重力，即 正確答案：示數(shù)將增大 考點分析：本題用于考查學(xué)生關(guān)于電磁現(xiàn)象實際應(yīng)用的能力．
例7、如圖所示，通電螺線管旁邊的小磁針靜止時N極向上，請在圖中標出： （1）通電螺線管的N、S極；（2）螺線管中電流的方向；（3）電源的正、負極
解析：根據(jù)小磁針靜止時的指向可以確定通電螺線管周圍磁感線的方向，從而確定其N、S極，再由安培定則確定螺線管中電流的方向，最后，根據(jù)電流的方向確定電源的正、負極。答案如圖所示。
【模擬試題】（答題時間：20分鐘） 一、填空題 1. 通電螺線管插入鐵芯后，它的______會明顯增強。 2. 內(nèi)部帶有______的螺線管叫做電磁鐵。 3. 決定電磁鐵磁性強弱的因素是______、______、______。 4. 電磁鐵與永久磁鐵相比具有以下兩個優(yōu)點：（1）電磁鐵磁性的有無，可以由______來控制。（2）電磁鐵磁性的強弱可以由______來控制。 5. 電磁起重機在工作時是把______能轉(zhuǎn)化為______能。 6. 電磁鐵是帶有_____的螺線管.它具有如下優(yōu)點：（1）其磁性的有無，可用___________改變；（2）其磁性強弱，可用_________和_________來控制，（3）其極性可用改變___________來控制.
二、是非題 1. 內(nèi)部帶鐵芯的螺線管叫電磁鐵。 （ ） 2. 電磁鐵內(nèi)部的鐵芯最好用鋼材料制成。 （ ） 3. 通電螺線管中插入條形磁鐵也一定能增強磁性。 （ ） 4. 電磁繼電器就是電磁鐵。 （ ） 5. 電磁繼電器工作的電路是由控制電路和工作電路組成。 （ ）
三、選擇題 1. 下面幾個裝置中，沒有應(yīng)用電磁鐵來工作的是（ ） A. 電報機； B. 電動機； C. 發(fā)電機； D. 自動恒溫箱。 2. 電磁繼電器銜鐵的材料應(yīng)該是（ ） A. 鐵； B. 銅； C. 鋼； D. 鋁。 3. 一個正、負極標志丟失的蓄電池，可以用下述方法來確定的是（ ） A. 將兩極接在螺線管的兩端，用小磁針判斷它的磁極，再用右手螺旋定則判斷電流方向； B. 方法同上，應(yīng)用左手定則判斷電流方向； C. 方法同上，應(yīng)用右手定則判斷電流方向； D. 以上做法都不正確。 4. 圖中，蹄形電磁鐵上導(dǎo)線繞法正確的是圖（ ）
【試題答案】 一、1. 磁性 2. 鐵芯 3. 插入鐵芯；電流的大小；匝數(shù)的多少 4. 通、斷電流；電流大小 5. 電；磁 6. 鐵芯 電流的通斷 電流大小 線圈匝數(shù) 電流方向 二、1. √ 2. × 3. × 4. × 5. √ 三、1. D 2. A 3. A 4. B
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