2019_2020学年九年级物理全册第20章第3节电磁铁电磁继电器第1课时电磁铁考点手册新版新人教版.doc

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。

(1)当开关闭合后，请在甲图中标出电磁铁的N极。
(2)比较图________和________可知，匝数相同时，电流越大，磁性越强。
(3)由图________可知，当电流一定时，匝数越多，磁性越强。
解析：(1)首先由电源的正、负极标出电磁铁上缠绕导线中的电流方向，再由安培定则可判断出甲图中大铁钉的上端为N极，下端为S极。(2)乙图与丙图中线圈的匝数相同，但滑动变阻器接入电路中的阻值不同，丙图中通过线圈的电流大，电磁铁吸引的大头针多，说明线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强。(3)丁图中两线圈匝数不同，电磁铁A的线圈匝数少，电磁铁B的线圈匝数多，两线圈串联，通过两线圈的电流相同，从题图知电磁铁B吸引的大头针多，说明在电流相同时，线圈的匝数越多，磁性越强。
答案：(1)图略(N极在上端)　(2)乙　丙　(3)丁
知识点三　电磁铁的优点及应用 精练版P36
1．电磁铁的优点
(1)可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。
(2)可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。
(3)可以通过改变电流的大小或匝数的多少来控制其磁性的强弱。
2．电磁铁在实际生活中的应用
(1)电磁铁可以直接对铁质物质有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门、卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。如在电磁起重机中，把电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量的钢铁，移动到另一个位置后断电，把钢铁放下。
(2)电磁铁的另一个应用是产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器，特别是研究微观粒子用的加速器。
在磁浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，磁浮列车用的磁体大多数是通有强大电流的电磁铁，控制电流的方向使车厢和铁轨磁极相对，由于磁极间的相互作用，列车能够在铁轨上方几厘米的高度上飞驰，避免了车轮与轨道之间的摩擦力，突破列车以往的速度极限。
例3　如图所示设备或用电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是(　　　)

解析：A图中的“U”形部位是电磁铁，通电时有磁性，锤敲响铃，当电路断开，电磁铁无磁性，锤远离铃；C图中圆环内部与D图中圆盘内部都有电磁铁，通电工作时有磁性，断电停止工作时无磁性。所以电铃、电磁选矿机、电磁起重机都利用电磁铁磁性的有无可以用通断电流来控制的原理工作的，电熨斗是利用电流的热效应来工作的，故B选项符合题意。
答案：B

易错点　电磁铁的磁性及作用力的表现
电磁铁通电以后具有磁性，对相互靠近的磁体来说，可能表现为引力，也可能表现为斥力，这要看相互靠近的两个磁极是同名磁极还是异名磁极。所以，电磁铁磁性的增强并不一定是电磁铁的吸引力增强，也可能是排斥力增强。
例4　

如图所示，A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁体，闭合开关使电磁铁通电，并观察现象后将滑动变阻器的滑片逐渐向右移动时，A弹簧的伸长量将________，B弹簧的伸长量将________(选填“减小”“增大”或“不变”)。
解析：闭合开关后，左边电磁铁有磁性，对上方的软铁棒有吸引力，A弹簧伸长；根据安培定则，右边的电磁铁下端为N极，上端为S极，因为同名磁极互相排斥，所以电磁铁上方的条形磁体受到向上的排斥力，所以B弹簧的长度将缩短。当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，两个电磁铁的磁性会增强，左边电磁铁对上方软铁棒吸引力增大，则弹簧A的伸长量增大；右边电磁铁对上方条形磁体的排斥力增大，则弹簧B的伸长量减小。
答案：增加　减小

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