第四节电磁铁
电磁铁是利用通电的铁心线圈所产生的强磁场来吸引铁磁物质（衔铁）动作的电器。它广泛地应用在继电器、接触器及自动装置中。电磁铁由励磁线圈、铁心和衔铁组成，其结构如图3-17所示。工作时，电流通入励磁线圈产生磁场，使铁心和衔铁都被磁化，衔铁受到电磁力的作用与铁心吸合，而电磁铁的衔铁可带动其他机械零件或触点动作，实现各种控制和保护。断电时，磁场消失，衔铁在弹性力的作用下释放。
当衔铁为被加工的工件时，则起到固定工件位置的作用，如磨床中常用的电磁吸盘。因此电磁铁在生产上的应用非常广泛。
根据电磁铁线圈中所通过的电流不同，可分直流电磁铁和交流电磁铁两大类。
一、直流电磁铁
1、直流电磁铁的吸力
直流电磁铁的励磁电流是直流。可以证明，直流电磁铁的衔铁所受吸力为
式中B0——空气隙的磁感应强度（Wb/m2）；
S——空气隙磁场的截面积（m2）；
F——电磁铁的吸力（N）。
2、直流电磁铁特点
直流电磁铁采用直流电流励磁，铁心中的磁通恒定，没有感应电动势产生，因而线圈的励磁电流由电源电压和线圈内阻决定。如果电源电压和线圈内阻不变，则励磁电流不变，所以磁动势NI也不变。因此直流电磁铁具有以下特点：
·线圈中的直流励磁电流只取决于电源电压和线圈电阻，是不变的。
·直流电磁铁在衔铁吸合过程中气隙是逐渐变小的，磁路中磁阻也逐渐变小。
根据磁路欧姆定律（Φ=N I
/Rm）可知，励磁电流不变时，磁通与磁阻成反比，在衔铁吸合过程中磁通逐渐变大，由此说明直流电磁铁的吸力F的大小与衔铁所处空间位置有关，电磁铁在起动（开始吸合）时的吸力，要比工作时（吸合后）的吸力小很多。
二、交流电磁铁
当交流电磁铁的铁心线圈通入正弦交流电时，铁心中便产生交变磁通，线圈的端电压和铁心中磁通有以下关系
式中f——外加励磁交流电的频率（Hz）；
N——铁心线圈的匝数；
Φm——铁心中磁通的最大值（Wb）；
U——外加电源电压的有效值（V）。
从式中我们可看到，当电源频率和线圈匝数一定时，铁心中磁通的最大值与电源电压的有效值成正比。当电压有效值不变时，铁心中磁通的最大值亦保持恒定不变，与磁路无关。
1、交流电磁铁的吸力
交流电磁铁是用交流电励磁的，气隙中的磁感应强度随时间而变化，所以交流电磁铁的吸力也要随时间而变化。一般计算时，只考虑其平均值（平均吸力是最大吸力的一
半），其计算公式为
式中Bm——气隙磁感应强度最大值（Wb/m2）；
S——空气隙磁场的截面积（m2）；
Fav——电磁铁的平均吸力（N）。
2、短路环
由以上分析可知，交流电磁铁的吸力随时间在零与最大值之间变化，因而衔铁要发生振动而引起噪声。
在铁心的端面上嵌装一个叫做短路环（又称分磁环）的闭合铜环可以有效地消除这种噪声，如图3-8所示。短路环将原来铁心中的磁通Φ分成Φ1和Φ2两部分，Φ2穿过短路环，在短路环中产生感应电流，感应电流阻碍Φ2的变化，使磁通使Φ1和Φ2产生相位差。这样一来，穿过空气隙的磁通就不会同时为零，吸力也就不会中断，从而减弱了衔铁的振动，降低了噪声。
(《培训教材(中)》图2-11)
3．交流电磁铁的特点
1）在衔铁吸合过程中,交流电磁铁吸力F的大小基本不变。交流电磁铁磁路中，磁通与磁路选用的材料、空气隙的大小没有关系，只由交流电压的大小和频率决定。
2）交流电磁铁的励磁电流（有效值）在吸合前后将有很大的变化。
交流电磁铁吸合前后的空气隙不同，引起磁阻不同。交流电磁铁在起动（开始吸合）时的电流，要比工作时（吸合后）的电流大很多。
由实验可知，U形电磁铁衔铁打开时的励磁电流是吸合后的10-15倍。而线圈的允许电流值是按衔铁吸合后的电流值设计的，所以如果线圈得电而衔铁由于种种原因不能吸合或频繁操作时，线圈易过热甚至烧坏，这也是交流电磁铁比直流电磁铁容易烧坏的原因之一。
交流电磁铁铁心中交变的磁通会产生涡流和磁滞损耗，为了减小铁心损耗，交流电磁铁的铁心是由硅钢片叠成的。
三、电磁铁在汽车中的应用
利用电磁铁磁性强、控制方便等特点，可制成许多控制部件或执行部件应用到汽车上，因此电磁铁在汽车电器设备中广泛应用。如电磁铁常用于各种继电器、电磁阀等设备。它可以控制电路的接通与关断或流量的有无，相当于一个开关元件。下面分别介绍两个应用实例——汽车电控燃油喷射系统中的喷油器和电喇叭电路。
1、汽车电控燃油喷射系统中的喷油器
如图3-19所示，汽车电控燃油喷射系统中的喷油器，其中电磁铁中的衔铁与针阀是一体，喷油器就是采用电磁铁的电磁吸力来打开或关闭燃油计柱塞，从而控制喷油器的喷油量。当发动机ECU发出喷油信号，电磁线圈通电后，产生电磁吸力，吸引衔铁沿着轴向向右移动，并带动针阀克服弹簧弹力离开阀座，燃油即开始喷射。当发动机ECU发出停止喷油指令时，切断喷油器电磁线圈的搭铁回路，电磁吸力消失，在弹簧弹力作用下针阀关闭，喷射停止。
2、电喇叭
汽车电喇叭按外形不同可分为螺旋形、筒形和盆形等，目前国产汽车使用的多为螺旋形和盆形喇叭。两种电喇叭结构和工作原理基本相同，都是利用电磁原理使得喇叭膜片振动，从而发出警报声音。
图3-20为筒形、螺旋形喇叭构造图。当按下按钮19时，电流路径为蓄电池正
极-线圈9-触点臂14、15-按钮19-搭铁-蓄电池负极。当电流通过线圈9时，产生电磁吸力，吸下衔铁8，中心杆上的调整螺母11压下活动触点臂15，使触点分开而切断电路．此时，线圈9电流中断，电磁吸力消失，在弹簧片7和膜片3的弹力作用下，衔铁又返回原位，触点闭合，电路又接通。电喇叭利用衔铁触点控制电磁铁电路的通断，使电磁铁不断吸合和断开，产生振荡，发出报警声。这个过程每秒钟重复数次，从而使得钢膜片发生振动。当膜片振动时，喇叭内的空气也将产生振动，从而产生报警声音。
小学六年级科学《电磁铁》教学设计 教学目标： 1、科学概念：电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质；改变电池正负极的连接方法或改变线圈缠绕的方向会改变电磁铁的南北极。 2、过程与方法：制作铁钉电磁铁；做研究电磁铁南北极的实验。 3、情感、态度、价值观：养成认真细致、合作研究的品质。 教学过程： 一、游戏导入 1、师：上课前，我们一起先来做个小游戏。（出示两个盒子，一个盒子中装有回行针），知道回形针什么做的吗？(铁) 师：有什么办法把回形针从盒子里杯转移到另一个盒子？要求：整个过程手不能直接接触回形针。（用磁铁） 师：好，你来示范一下。 2、学生示范，（出现问题，回形针磁铁被了上来，但无法取下） 3、师：看来磁铁虽能吸铁，但这一次还是不行，那想想看，还有什么好方法？今天老师还带来了一个特殊的装置，老师让它吸回形针，它就吸；让它放，它就放。想不想见识一下？ 师演示电磁铁，吸、放回形针。（同时提醒学生注意观察，在什么时候吸回形针，什么时候放回形针。） 师：给它通电就能当磁铁用，真是奇怪！同学们想试试吗？ 二、制作电磁铁、认识电磁铁构造 1、制作电磁铁 师：下面我们就利用课前准备的材料进行以下实验：把导线按照一个方向均匀地缠在铁钉上（演示）通上电，去吸引大头针。在做的过程中把这个装置通电、断电反复几次，观察会出现什么现象。并记住你的装置吸起了几根大头针。大家在具体实验前请先想想怎样做？ 在实验中要分好工，谁来实验操作，谁来记录实验现象，谁来数大头针。记录员要及时把数据记录在表中。在实验时还要注意：因为我们实验时用的导线比较短，
所以通电时间不能太长。否则，电池不但会发热，还会损坏。学生制作，吸引大头针。作好实验记录。 师：停！收拾好自己的材料看哪个小组做的最快。（学生收拾材料） 学生回答刚才的实验记录。依据系列数据分析得出实验结果。说说依据实验装置的功能给实验装置命名的想法（缠绕在铁钉上的导线通电后磁化铁钉使铁钉产生磁性）。 2、认识电磁铁构造 师：铁钉在电磁铁中叫做铁芯，（板书：铁芯）铁芯还可以是铁棒等其它铁性材料。导线在电磁铁中是什么样的？（一圈一圈的。） 师：那一圈一圈的导线在电磁铁中叫做线圈（板书：线圈）。电磁铁就是由铁芯和线圈两部分组成的。 三、研究铁钉电磁铁的南北极。 ⑴研究铁钉电磁铁有没有南北极。 1、提出问题 师：磁铁有南北极，铁钉电磁铁有南北极吗？ （铁钉电磁铁也有南北极。） 生：回答老师提出的问题。 2、猜想 师：你怎么知道铁钉电磁铁也有南北极？ （因为磁铁与铁钉电磁铁有共同的地方：都能把大头针吸起来。） 生：回答老师提出的问题。 3、学生分组实验。 师：不管怎么说，铁钉电磁铁有没有南北极需要实验验证。 学生用电磁铁铁钉钉尖分别靠近指南针的两个极进行测试。 师：把这个验证实验做两遍，这样得出的结论就更科学，你们也才越来越像科学家了！ 4、各个小组汇报自己的实验结果。 5、得出结论：电磁铁也有南北极；各个小组的铁钉电磁铁的钉尖的极性是不同的。
《玩转电磁铁》教案 教学目标： 1、让学生了解电磁铁的构成和性质。 2、使学生知道电磁铁的原理，认识到电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，培养学生的 动手实验能力。 教学重难点： 了解电磁铁有通电产生磁性、断电磁性消失的基本性质。电池节数越多，线圈圈数越多，电磁铁的磁性越强。 教学过程： 教学方法：本节课主要采用了小组合作探究的教学形式，即：发现问题→猜想假设→设计实验→实验→得出结论。 教学演示：小电机、小平口螺丝刀、铁钉、漆包线、电池、砂纸、电铃、电脑打铃器等。分组实验材料：每组1只铁钉、1根漆包线、2节电池、10个大头针等。 一、观察和提问 观察小电机的内部结构，提出问题，进行研究。 二、猜想与判断 讲解：我们来做个类似的线圈。做线圈的用到的材料是铁钉、漆包线，用铁钉作铁芯，在铁芯上缠上漆包线。漆包线是细铜导线，外面包有绝缘漆，绝缘漆是不能导电的，在电动机里用的也是这种漆包线。使用的时候，要把导线两端的绝缘漆刮下来，露出里面的铜2 线，才能接通电流。在实验前，老师已经把线头的绝缘漆都刮掉了，只要把它和电源的两端接通就能通电了。制作线圈的方法是：从铁钉的一端开始，把漆包线缠绕在铁钉上。在铁钉上缠绕一圈叫一匝（板书“1匝”），我们在铁钉上缠绕30匝，做一个30匝的线圈（边讲边演示），大家也一起来做一做吧。学生制作线圈。 提问：现在我们把这个线圈的两个线头与一节电池的两极接通，给这个线圈通电，用铁钉的一端靠近大头针，看看能不能把大头针吸起来。断开电池后，看看还能不能把大头针吸起来。 一、实验：电磁铁的磁性 谈话：请各组同学做一下这个实验。能不能把大头针吸起来。注意每次通电时间不能 太长，不要超过10秒钟，以免电池发热，损坏电池。 二、学生实验、报告 讲解：线圈通电后能够吸起大头针，就是说，它像磁铁一样，有了磁性，它的磁性是因为通电产生的，断了电，磁性就消失了，所以我们把这种中间插有铁芯的线圈叫做电磁铁。今天我们一起来学习第2课：玩转电磁铁。（板书课题：2玩转电磁铁）
电磁铁教案 教学目标： 1、知道什么是电磁铁。 2、能够做一个电磁铁并能发现电磁铁与永久磁铁的异同点。 3、能通过探究实验，概括出电磁铁磁力大小与电池的数量、线圈的匝数有关。 教学重点难点： 重点：认识电磁铁的基本性质。 难点：探究影响电磁铁磁力大小的因素。 教学准备：电池、导线、铁钉、大头针、实验记录表 教学过程： 一、揭示课题 师：同学们，看（举起磁铁）还认识吗？它能干什么？（吸铁）演示吸桌上的回形针。 师：同学们，今天老师还带来了一个特殊的装置。老师让它吸大头针，它就吸；让它放，它就放。想不想见识一下？ 师演示电磁铁，吸、放大头针。（同时提醒学生注意观察，在什么时候吸大头针，什么时候放大头针。） 师：给它通电就能当磁铁用，真是奇怪！这个奇怪的家伙还没有名字呢？你能根据它的特点给它起个名字吗？（电磁铁）我们的科学家给它起的名字也叫电磁铁。 二、自制“电磁铁”——提出问题 1、师：小科学家们，想自已做一个电磁铁吗？ 2、教师介绍制作方法。 3、学生动手绕制电磁铁。 4、学生完成电磁铁后，测测能吸多少根大头针？
5、学生汇报吸回形针的个数。 6、（老师随机板书个数）怎么会有的吸的多，有的吸的少呢？ 三、作出猜测 师：那么电磁铁磁力大小与哪些因素有关呢？ 学生讨论，作出猜测。学生可能猜测：（1）线圈匝数；（2）电池节数；（3）导线粗细；（4）铁芯的粗细；（5）导线的长短……（师相机板书） 四、制订研究方案 1、过渡：要想验证我们的猜测，还得怎么办？（做实验）老师告诉你们，这个实验可难做了。稍有不注意，结果就会不准确。你们有信心做好吗？（学生齐声“有”） 2、那老师可得考考你们。选择一个因素让学生讨论研究方案。 3、汇报、讨论方案。师生提出补充修改意见。各组完善自己的方案。 五、实验操作 出示实验要求： （1）小组成员之间要互相合作，互相帮助； （2）认真研究发现问题并及时记录； （3）注意研究，结束或暂时停止时，要把电路断开。 学生选择材料实验。（教师参与小组活动并适时指导，注意普遍性） 六、汇报交流 1、小组代表上台汇报。（实物展示记录结果） 2、教师根据汇报相机板书。并总结出影响电磁铁磁力大小的原因。 七、拓展延伸 由于课堂时间有限，还有许多因素没有去研究，课后运用我们今天的探究方法，进一步研究我们所提出的其它的问题以及电磁铁的有关知识。
小学科学五年级下册实验优质课教案玩转电磁铁 汝州市钟楼街道办事处东关小学运旺 联系： 2013年5月15日
《玩转电磁铁》教案 汝州市钟楼街道办事处东关小学运旺 2013年5月15日 教学目标： 1、让学生了解电磁铁的构成和性质。 2、使学生知道电磁铁的原理，认识到电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，培养学生的动手实验能力。 重点：了解电磁铁有通电产生磁性、断电磁性消失的基本性质。 难点：电池节数越多，线圈圈数越多，电磁铁的磁性越强。 教学方法：本节课主要采用了小组合作探究的教学形式，即：发现问题→猜想假设→设计实验→实验→得出结论。 演示实验材料：小电机、小平口螺丝刀、铁钉、漆包线、电池、砂纸、电铃、电脑打铃器等。 分组实验材料：每组1只铁钉、1根漆包线、2节电池、10个大头针等。 教学过程： 一．观察与提问 同学们，很多同学都玩过电动玩具车，知道电动玩具车是靠小马达带动的，小马达也叫电动机。（出示一只小电动机）这就是一只小电动机。你想知道它通上电以后为什么会转动吗？ 师：下面我们把小电动机拆开了，看看里面什么样。 老师演示实验——拆电动机，展示各个部件，讲解各个部件的名称和作用。
讲解：我们知道，小电动机里有磁铁、线圈和铁芯。在小电动机里有三个这样的线圈，这些线圈在使用时会通上电。 设问：线圈通电与电动机的转动有没有关系？下面我们通过实验来寻找答案吧。 二．猜想与验证 讲解：我们来做个类似的线圈。做线圈的用到的材料是铁钉、漆包线，用铁钉作铁芯，在铁芯上缠上漆包线。漆包线是细铜导线，外面包有绝缘漆，绝缘漆是不能导电的，在电动机里用的也是这种漆包线。使用的时候，要把导线两端的绝缘漆刮下来，露出里面的铜线，才能接通电流。在实验前，老师已经把线头的绝缘漆都刮掉了，只要把它和电源的两端接通就能通电了。 制作线圈的方法是：从铁钉的一端开始，把漆包线缠绕在铁钉上。在铁钉上缠绕一圈叫一匝（板书“1匝”），我们在铁钉上缠绕30匝，做一个30匝的线圈（边讲边演示），大家也一起来做一做吧。 学生制作线圈。 提问：现在我们把这个线圈的两个线头与一节电池的两极接通，给这个线圈通电，用铁钉的一端靠近大头针，看看能不能把大头针吸起来。断开电池后，看看还能不能把大头针吸起来。 三．实验：电磁铁的磁性 谈话：请各组同学做一下这个实验。能不能把大头针吸起来。注意每次通电时间不能太长，不要超过10秒钟，以免电池发热，损坏电池。 学生实验，汇报。 讲解：线圈通电后能够吸起大头针，就是说，它像磁铁一样，有了磁性，它的磁性是因为通电产生的，断了电，磁性就消失了，所以我们把这种中间插有铁芯的线圈叫做电磁铁。今天我们一起来学习第2课：玩转电磁铁。（板书课题：2玩转电磁铁）
电磁铁教案 【教学目标】 1．知识与技能 ●了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特征和工作原理。 ●了解影响电磁铁磁性强弱的因素。 2．过程与方法 ●经历探究电磁铁的过程，体会控制变量的方法。 ●体会交流和评估在科学探究中的重要作用。 3．情感态度与价值观 ●体验探索科学的乐趣，培养主动与他人交流合作的精神。 ●认识物理在生活、生产、科学技术的广泛应用，激发学习物理的积极 性。 【教学重难点】 重点：培养学生设计实验，交流评估的能力。 难点：培养学生科学设计实验方案，大胆交流评估的能力。 【教学方法】 探究、实验、讨论法 【教学器材】 投影仪、PowerPoint课件、实物展台、电脑演示实验仪器电源 (6V)，开关，滑动变阻器(20Ω 2A)，电流表，一盒大头针，两个线圈匝数相同、铁芯粗细不同的电磁铁，导线，匝数可变的电磁铁。分组实验仪器电源(6V)，开关，滑动变阻器(20Ω 2A)，电流表，一盒大头针，导线8根，
课前发给每组学生：4寸大铁钉两个， 5mm漆包线1.5m一根，0.75m 一根。 教学流程图 教学程序内容与教师活动学生活动设计依据 一、引入新课(2分钟) 分别在竹筷和铁钉上紧密绕上电线或漆包线，用它们分别吸引大头针师：上节课，老师布置各组同学分别制作两个线圈匝数不同的电磁铁，都做好了吗？老师检查一下。（鼓励表扬做得好的） 师：谁能说说你是怎样制作的？ 师：你知道电磁铁是由哪两部分构成的吗？（板书：1.构成：线圈+铁芯）师：线圈插入铁芯后磁性大大增强，这节课我们就通过实验来研究电磁铁。 二、进入新课，科学探究 (3分钟)师：现在就请同学们试着把其中一个电磁铁连入电路，看你制作的电磁铁能不能吸引大头针，能吸多少。同组同学可以先讨论如何连，再动手操作。（师巡回，对确实有困难的指点，强调连接电路开关要断开。） 师：哪组做完了，请告诉老师你们组吸引大头针的个数，并说明用的是线圈匝数多的还是线圈匝数少的。（记录三组数据在黑板上） 师：同学们都做完了吗？请断开开关。你们制作的电磁铁都能吸引大头针吗？在实验中你们有没有发现什么问题？（提示学生回答并板书：2. 特性：磁性有无通断电） 师：吸引大头针数量不同表明什么？
电磁铁 教学目标： 过程与方法 ●能够根据所给的材料制作一个电磁铁； ●能够做电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关的实验； ●能够对电磁铁的两极变化进行探究。 知识与技能 ●知道什么是电磁铁； ●知道电磁铁的磁力大小与电池的电量、导线缠绕的圈数有关； 情感、态度与价值观 ●积极主动地研究电磁铁，体会探究的乐趣； ●乐于合作与交流。 教师准备：导线、铁钉（用火烧过的）、回形针、指南针、电视资料 学生准备：电池 教学过程设计 一、制作电磁铁4+6 （出示一包木屑与回形针的混合物） 1．导入：今天老师不小心把一些回形针掉到了一包木屑里，同学们有什么办法能快速的分开它们？ 学生可能提出用磁铁把大头针吸上来。 （注：用水分，用火分，用筛子分，用磁铁分等） （评：你真聪明。你能会动脑筋。你的这个方法很棒。） 2．同学们的方法很好。（鼓励）还有没有其他的方法？老师还有一种办法。睁大你的眼睛。演示（像魔术师一样）： （将一个电磁铁放在盒子中，启动电磁铁，吸引回形针） 刚才我们看到的这个魔术其实就是我们今天要学习的电磁铁。（板书） 同学们看一看，这个装置有那几个部分组成的呢？（观察） 1、导线 2、铁芯 3、电池 4、开关（板书）（交流） 电磁铁在什么状况下会产生磁性呢？（讨论1分钟） 3、学生交流 你想不想也拥有这样神奇的电磁铁呢？你知道怎么做的吗？各组讨论一下交流各组的意见教师小结：出示示意图讲解 【1、指导电池放置的位置】 【2、指导线圈绕的方式。（同一方向和整齐）】 【3、电路的连接方法。（电池→开关→缠绕导线的铁芯）】 【4、让我们填写好我们的实验报告单，注意在本小组中分配好工作，还要注意报告单上面有五角星的操作步骤。】 4．学生尝试制作并验证电磁铁吸铁。请同学记得自己绕了多少圈？（为了提高效果，最好不要少于40圈）吸引了几个回形针. 学生实验报告单（一） 4、学生报告自己的实验报告，教师询问多个小组（4组） （板书学生绕制的圈数和吸引回形针的数量。） 二、研究电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关6+15
传感器技术
模块一传感器(Sensor) 知识要求: 1、传感器组成及工作原理; 2、分类、输出特性、和负载的连接。 技能要求: 1、掌握光电、电感、电容和磁场式传感器的正确使用; 2、掌握传感器的串联、并联回路控制负载。 1．1 传感器基本知识 1．1．1 定义 传感器是自动检测装置中直接感受被测量, 并将它转换成可用信号输出的器件。 ①自动检测在自动化装置构成的系统中是必不可少的。 ②直接感受被测量, 表明传感器和被测量之间没有其它感受器件。 ③实际的被测量中多数是非电量, 当然也可能是电量。 ④输出的可用信号, 是与被测量有确定对应关系的电量, 一般为电压、电流。1．1．2 组成 辅助电源 图1．1传感器组成 ①敏感元件是传感器中直接感受被测量并输出与被测量成确定关系的其它量的元件。其作用是检测感应被测物体信息。 ②转换元件是只感受由敏感元件输出的与被测量成确定关系的其它量并将其转换成电量输出的元件。其作用是把被测物体信息转换为可用输出信号( 电量) 。 ③辅助元件: 辅助电源, 固定、支撑件等。
1．1．3 应用 代替人的五种感觉( 视、 听、 嗅、 味、 触) 器官。 1．1．4 分类 按输出信号的性质分: 数字量传感器、 模拟量传感器。 1．1．5 数字量传感器输出特性 ( 1) NPN 型: 传感器的转换元件的输出管为NPN 型。 ①传感器的负载( 灯) 接在传感器电源正极( +DC24V) 和传感器输出信号端之间; ②未感应时传感器输出管截止, 输出端输出逻辑电平”1”( +DC24V) , 负载不工作; ③有感应时传感器输出管导通, 输出端输出逻辑电平”0”( 0V) , 负载得电工作。 ( 2) PNP 型: 传感器的转换元件的输出管为PNP 型。 ①传感器的负载( 灯) 接在传感器输出信号端和传感器电源负极( 0V) 之间; ②未感应时传感器输出管截止, 输出端输出逻辑电平”0”( 0V) , 负载不工作; ③有感应时传感器输出管导通, 输出端输出逻辑电平”1”( +DC24V) , 负载 得电工作。 蓝 黑红 蓝黑红负载 接近开关电路接 近 开 关 电 路负载（）输出特性为型（）输出特性为型 图1．2 以电感式接近开关为例的传感器输出特性 1．2 光电式传感器
电磁铁参数计算方式 (2012-02-17 11:00:53) 标签： 文化 为确保您所使用的螺线管式电磁铁（包括我们通常所说的各式旋转电磁铁、推拉式电磁铁、直动式电磁铁、圆管式电磁铁等能可靠的工作和达到应有的寿命，我们在选用各种螺线管式电磁铁时，应注意以下几个方面： 1、螺线管式电磁铁都是以直流电工作的，因此当工作电源为交流电时，请使用全波整流方式将交流电转换为直流电； 2、通电率（或通电持续率），是用线圈通电时间和断开时间的比率来表示： 除通电率之外，有时还注出了每一次的最长通电时间的规定，这都是为防止线圈温度过度上升，从而导致螺线管电磁铁动作失误或寿命的减短，因此务必请在低于规定的数值下使用。 3、线圈中通过的电流值和线圈的圈数的乘积算做安培匝数。各种螺线管式电磁铁的线圈数据中对应每个通电率周期都提供有参数值，螺线管式电磁铁的机械输出力的大小与其安培匝数成正比。 4、随着线圈温度的变化会引起螺线管电磁铁总体性能的变化。当线圈接通电源施加上电压后，线圈的温度会逐渐上升，线圈的电阻也就随之增加，通过线圈的电流会降低，从而，造成安培匝数的减少，螺线管电磁铁的机械输出功率也就变小。一般产品样本或目录上所列的线圈数据和特性数据，均以环境温度20℃时为依据，线圈温度和线圈电阻，安培匝数之间的关系如表1所示。 线圈温度（℃）-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 电阻系数0.764 0.843 0.921 1 1.079 1.157 1.236 1.314 1.393 安培匝数比 1.309 1.186 1.086 1 0.927 0.864 0.809 0.761 0.718 线圈温升是按电器温升检 测试验标准检测并以下式计算 确定式中： 100% 50% 25% 10%
电磁铁教学设计 桑枣一小：周健教学目标: 科学概念：电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。改变电池正负极接法或改变线圈绕线的方向，会改变电磁铁的南北极。 过程与方法：制作铁钉电磁铁，做研究电磁铁的南北极的实验。 情感、态度、价值观：养成认真细致、合作进行探究的品质。 教学重点：发现电磁铁的基本性质，发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。 教学难点：探究电磁铁南北极发生变化与哪些因素有关。 教学准备：师生每人准备：有绝缘皮的导线两根、橡皮筋四根、大头针若干、1号电池1节、铁钉2枚、小磁针1个。 教学过程： 一、活动导入 通过转移大头针的活动导入新课揭示课题。 二．制作铁钉电磁铁并探究其基本性质。 1、在铁钉上绕线圈制作电磁铁。 2、测试电磁铁填写实验报告单一。 3、汇报看到的实验现象，并作出合理的解释。 三．电磁铁南北极的研究。 1、猜一猜：电磁铁有南北极吗？
2、交流验证方案,确定测试电磁铁南北极的方法。 3、学生动手操作，借助小磁针开展研究，并填写实验报告单二。 4、小组汇报本组电磁铁南北极情况。 5、观察各组的数据，发现了什么？（南北极有不一样的情况） 6、猜测：可能是什么因素影响了电磁铁的南北极呢？ ①与电池的正负极接法有关；②与线圈绕线方向有关 7、这些都只是我们的猜测，但真的有关系吗？我们还需要用实验来证明。（关注点：每次只改变一个因素；多次实验，及时记录。） 8、学生分组研究并记录，完成实验报告单三，教师巡视。 9、交流研究现象和结果。 小结并板书：改变电池的正负极接入方向，改变线圈缠绕的方向，会改变电磁铁的南北极。 四．回顾知识，总结。 1、比较磁铁和电磁铁有哪些不同的地方。 2、电磁铁南北极可以改变那你们觉得电磁铁的磁力能不能改变呢？板书设计 电磁铁 通电产生磁性 断电磁性消失 改变电池的正负极接入方向 改变线圈缠绕的方向 电磁铁的基本性质 改变电磁铁的南北极
小学科学《电磁铁》教学设计（创新性成果） 内容分析 电磁铁是利用电流的磁效应使铁芯磁化产生磁力的装置。电磁铁是电生磁现象的最直接应用，电磁铁也广泛应用在各种用电器中，电磁铁结构简单、制作容易，呈现的现象有趣，探究电磁铁的性质是一个对学生进行科学启蒙，培养科学兴趣的良好契机。 教学目标 1．科学概念 电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。 改变电池正负极接法或改变线圈绕线的方向，会改变电磁铁的南北极。 2．过程与方法 知道电磁铁的基本性质，能够根据所给材料制作一个电磁铁。 能够做电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关的实验。 能选择适当方式表达对电磁铁磁力大小的研究结果。 3．情感、态度、价值观 了解电磁铁的应用，能主动对电磁铁现象进行研究，体会探究乐趣。 养成认真细致、合作进行探究的品质。 教学重点、难点 重点：发现电磁铁的基本性质，发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。 教学难点：制作电磁铁，探究影响电磁铁磁力大小的因素。 教师准备：电池、铁钉、带绝缘皮的导线、大头针。 教学方法：观察、实验、分析、归纳、概括 教学过程： 导入新课： 一．自行发现问题： 1．出示课题（板书电磁铁） 2．提问： 师：通过上节课的学习，我们认识了磁铁，知道了磁铁很神奇，具有磁性，能吸起铁质物体，如：大头针、小铁钉，订书针等。（教师演示吸起订书针的情景） 师：（老师出示一根铁钉）你们看老师今天带来了一根铁钉，它能吸起这些大头针吗？ 生1：不能 师：为什么？ 生：铁钉就是铁钉啊 师：光凭嘴说可不行，还是让我们来试试。（实验）哎呀，真的吸不起来，铁钉就是铁钉没有磁性，当然不能吸起铁性物质。 生2：能 师：你来，请你上来帮我用这根铁钉把这些大头针吸起来。 生2:实验 师：吸得起来吗？ 生2：吸不起来 （后面同生1师生问答） 师：不过有一种力量很神奇，那就是科学！它能让这些铁钉带上磁性吸起大头针，你们相信吗？
制作电磁铁的实验（2） 1、将漆包线顺着一个方向绕在钉子上。 2、用砂纸除去漆包线两头的漆皮，接通电源，用铁钉的一端接近小铁钉或曲别 针，观察有什么现象？切断电源又有什么现象？ 电磁铁磁力的大小与什么有关的实验（3） 实验目的：验证线圈匝数多少是否影响电磁铁磁力大小。 实验材料：大头针、大铁钉、漆包线、电池 实验步骤： 1 电流大小不变，先将漆包线在铁钉上缠绕10匝，接通电流观察吸引多少个大头针。 2 电流大小不变，在将漆包线在铁钉上缠绕15匝，接通电流，观察吸引多少大头针。 实验现象：1电流大小不变，缠绕10匝，吸引5个大头针。 2 电流大小不变，缠线15匝，吸引10个大头针。 实验结论：线圈数多少影响电磁铁磁力大小。 实验目的：验证电流大小是否影响电磁铁磁力大小。 实验材料：大头针、大铁钉、漆包线、电池 实验步骤： 1 线圈匝数不变，先用一节电池，接通电流，观察吸引多少个大头针。 2线圈匝数不变，再用两节电池，接通电流，观察吸引多少个大头针。 实验现象：1线圈不变，一节电池，吸引4个大头针。 2线圈不变，两节电池，吸引6个大头针。 实验结论：电流大小影响电磁铁磁力大小。 实验模拟肺的呼吸过程（7） 实验材料：2升塑料瓶、透明胶带、小气球、橡胶皮膜、剪刀。
实验方法： 1．制作肺的模型： 用剪刀将塑料瓶的底部剪掉，再用橡胶皮膜把瓶底盖严，并用透明胶带 固定；把小气球从瓶口放入，并将气球开口处套在塑料瓶口上。 2．用左手握住瓶身，右手捏住橡胶皮膜向下拉；松开右手，瓶内气球恢复原状。 实验现象：向下拉橡胶皮膜，气球膨胀；松开手，所以气球缩小。 实验结论：向下拉橡胶皮膜，相当于人在吸气（隔膜下降，使胸腔容积增大， 气压减小，气体入肺），所以气球膨胀；松开手，相当于人在呼气（隔膜上升， 胸腔容积变小，气压增大，气体排出肺），所以气球缩小。 月相变化 实验目的：验证月相变化的成因 实验材料：塑料球、黑墨水 实验步骤： 1用黑墨水将塑料球（代表月球）的一半涂黑。 2在地上画两个同心圆，小圆（1米）代表月球，大圆（5米）代表月球公转的轨道。 3小组同学集中在场地中央的小圆中，观察绕地球公转的月球，沿轨道自西向东逆时针公转一圈。 4、一名同学手举塑料球，分别站在图中标出的位置上（不同位置，白半球方向 固定的位置）站在中央的同观察白半球的外形。 5、从图中一点开始，让“月球”沿逆时针公转一圈，站在中央的同学观察月相 的变化。 实验结论：月相变化与绕地球公转有关。
《电磁铁电磁继电器》教学设计
新课讲授板书 二、电磁铁的磁性 教师总结 猜想：磁性强弱可能与电流的大 小、线圈的匝数和形状有关。 教师提问 那我们怎样来判断电磁铁的磁 性强弱呢？ 引导学生设计实验，画出电路 图。 教师演示实验，引导学生分析总 结。 板书 结论：匝数一定时，通入的电流 越大，电磁铁的磁性越强。 板书 结论：电流一定时，外形相同的 螺线管匝数越多，电磁铁的磁性 越强。 学生思考回答 可以通过电磁铁吸引大头 针的个数判断。 学生根据控制变量法的思 想设计实验步骤，并画出 实验电路图。 学生观察实验，并总结。 学生观察实验，并总结。 培养学生知识迁移 能力。 培养学生应用控制 变量思想设计实验 的能力。 培养学生总结能力。 培养学生总结能力。
你还知道哪些电磁铁在生产生 活中的应用？ 板书 三、电磁铁的应用 教师介绍磁浮列车。 由于磁极间的相互作用，磁浮列 车悬浮在空中，行走时不需接触 地面，只受来自空气的阻力。磁 浮列车的最高速度可达每小时 500 km以上。 其上所用的磁体大多是通有强 大电流的电磁铁。 2003年，上海浦东机场到市区的 磁浮铁路成为第一条正式投入 运营的磁浮铁路。 教师引导 在生活中我们经常看到一些大 型机器在工作，如大型吊车，它 们的电流可达几十、上百安，直 接来控制或操作是很危险的，那 怎么才能控制这些强大的电 流？ 学生思考回答自己知道的 电磁铁的应用。 学生聆听。 学生聆听，思考。 物理就在我们身边， 激发学生学习物理 的兴趣。 渗透爱国主义教育， 激发学生探求欲望。 通过问题激发学生 学习兴趣。
板书 四、电磁继电器 电磁继电器就是利用电磁铁来 控制工作电路的一种开关。 教师根据电磁继电器原理图介 绍电磁继电器的构造和工作原 理。 板书 电磁继电器的工作原理 学生聆听，与教师一起分 析讨论。 培养学生的观察能 力和分析能力。 课堂 小结 本节课我们主要学习了什么是 电磁铁，电磁铁的磁性强弱与哪 些因素有关以及电磁铁的应用； 最后重点介绍了电磁继电器的 构造和工作原理。 聆听。回顾本节课主要内 容。 教师活动学生活动设计意图 反馈 练习 1．图中是一种水位自动报警器 原理图。试说明它的工作原理。
电磁铁技术协议甲方： 乙方： 一、电磁铁技术要求 所吸物料：废钢 温度：常温 二、高频椭圆形电磁铁及配套设备技术参数 1电磁铁 1）产品型号：QCMZ-22001600-75/4 2) 技术参数 3）图纸见附图一 2、电磁盘控制设备主要技术参数 1）、产品型号：GTBM-45E-C-J 2）、主要技术参数
3、配套卷筒主要技术参数 1）、产品型号：JZ2018-04-02/25225 2）、主要技术参数 三详细供货清单
四、设备主要技术要求 1、起重电磁铁 为了产品质量有可靠保证，在几道关键和特殊工序中进行了严格的试验： （1）焊接工序：在电磁铁总装过程中，焊接后严格进行气密性试验，用0.7Mpa以上压力试验,把肥皂水涂抹在所有焊缝上,无冒泡现象。 （2）绕制线圈工序：线圈绕制后，必须做匝间绝缘试验，对地耐压试验。 匝间绝缘试验：工频电压550V一分钟无短路和闪络现象 耐压试验：工频电压2500V一分钟无短路和闪络现象 2、电磁盘整流控制设备 整流方式为先经整流变压器降压，再经全控桥式整流的方式；电气元件均为市场上的一线品牌的标准件，不能含有非标准件。 3、电缆卷筒 以蜗卷弹簧为动力，利用弹簧的储能自动卷取电缆。电缆选用耐高温船用电缆。电缆能收放自如，工作可靠；采用集电滑环碳刷架结构可靠，承受电流不小于500A。 五、执行标准 起重电磁铁的执行标准为JB/ZQ6203-2004，电控设备执行标准为JB/DQ4509-89，电缆卷筒的执行标准为DB/4300 J802-88。所有产品从开发、设计、生产、安装到服务均严格按ISO9001国际质量体系标准运行。 六、合同设备的性能保证值和考核方法 6.1电磁铁
《电磁铁的磁力（一）》 【教学目标】 科学概念： 1、电磁铁的磁力是可以改变的。 2、电磁铁的磁力大小与线圈的圈数有关：圈数少磁力小，圈数多磁力大。 过程与方法： 1、有一定根据地进行假设，找出认为可能影响电磁铁磁力的因素。 2、在教师的指导下，会识别变量设计对比实验，会控制变量检验线圈圈数对磁力大小影响。 3、能对本小组实验方案作介绍说明，体会交流与讨论能引发细腻的想法。 情感、态度、价值观： 1、能够大胆的想象，又有根据的假设。 2、能够以严谨的科学态度做检验假设的实验。 【教学重点】：能控制变量检验线圈圈数对磁力大小影响。 【教学难点】：设计并完善线圈圈数和电磁铁磁力的关系的实验 【教学准备】：电池（有的组1节、有的组2节）、电池盒、导线、1根长约1米的导线、大小不同的铁钉、1包大头针。 【教学过程】 一、对比导入，引出问题 1．师出示制作好的电磁铁：上堂课，我们已经认识了电磁铁，谁来说说电磁铁是由那几部分构成的？（铁芯、线圈、电流） 2．学生制作电磁铁：下面请各小组也来制作一个电磁铁，并且试一试你们的电磁铁可以吸起多少个大头针呢？（各小组汇报个数。） 3．（出示图片：电磁起重机）师讲解：这是电磁起重机（也是一个电磁铁），你看，它能吸引几吨重的钢铁呢！ 4．提出问题：电磁起重机为什么会有这么大的磁力，而我们自制的电磁铁最多的小组也只吸起了几枚大头针呢？电磁铁的磁力大小究竟跟什么有关呢？今天我们就来研究电磁铁的磁力（板书课题）。 二、大胆猜想，充分假设 1．谈话：电磁铁的磁力大小与哪些因素有关呢？科学家们在进行科学研究时，第一步就是要对研究的问题作出假设（板书：作出假设）。 接下来就请我们同学也来猜一猜，你觉得影响电磁铁的磁力大小的因素究竟有哪些呢？今天老师还有一个更高的要求，不仅要说出我们的假设，还要说出这样假设的简单理由。 （出示提醒：先想一想电磁铁的构成、电磁铁的磁性是怎样产生的；然后再来做出我们的假设） 2．学生小组讨论，作出假设。 3．小组汇报。 请1小组先来汇报，注意引导（如：说到跟线圈的多少有关，师问，线圈多磁力就越大；线圈少就磁力就越小；说说你们猜测的理由） 学生汇报时，老师进行板书（把学生的各种假设板书出来）
电磁铁构造 一、确定需要的电磁铁的电压 1、直流电磁铁 2、交流电磁铁 二、确定需要的电磁铁的形状和性能 1、按照电磁铁的形状可以分为： (1)、框架电磁铁 (2)、圆管电磁铁（管状电磁铁） 2、按照电磁铁的性能可以分为： (1)、保持式电磁铁 (2)、门锁电磁铁(锁类电磁铁) (3)、拍打式电磁铁 (4)、按摩电磁铁 (5)、电磁线圈 三、确定需要的电磁铁的工作方式： 1、拉式电磁铁 2、推式电磁铁 3、吸盘电磁铁 4、旋转电磁铁 四、确定需要电磁铁的行程，行程范围内的力量要求，通电频率(最长通电时间和最短断电时间) 五、确定以上电磁铁的参数后，再选择相对有能力生产的电磁铁厂家，最好是实地考察后再决定。 电磁铁应用 为确保您所使用的螺线管式电磁铁（包括我们通常所说的各式旋转电磁铁，推拉式电磁铁，直动式电磁铁，圆管式电磁铁，门锁电磁铁，保持式电磁铁，变压器等）能可靠的工作和达到应有的寿命，我们在选用各种螺线管式电磁铁时，应注意以下几个方面： 1：螺线管式电磁铁都是以直流电工作的，因此当工作电源为交流电时，请使用全波整流方式将交流电转换为直流电。 2：通电率（或通电持续率），是用线圈通电时间和断开时间的比率来表示 除通电率之外，有时还注出了每一次的最长通电时间的规定，这都是为防止线圈温度过度上升，从而导致螺线管电磁铁动作失误或寿命的减短，因此务必请在低于规定的数值下使用。 3：线圈中通过的电流值和线圈的圈数的乘积算做安培的匝数。各种螺线管式电磁铁的线圈数据中对应每个通电率周期都提供有参数值，螺线管式电磁铁的机械输出力的大小与其安培匝数成正比。 4：随着线圈温度的变化会引起螺线管电磁铁总体性能的变化。当线圈接通电源施加上电压后，线圈的温度会逐渐上升，线圈的电阻也就随之增加，通过线圈的电流会降低，从而，造成安培匝数的减少，螺线管电磁铁的机械输出功率也
电磁铁教学设计及教学 反思 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
《电磁铁》教学设计 【教学目标】 科学概念： 1、电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。 2、改变通过电磁铁中的电流方向（电源的正负极接法和线圈绕线方向）会改变电磁铁的南北极。 过程与方法： 1、制作铁钉电磁铁。 2、做研究电磁铁的南北极的实验。 情感、态度、价值观： 1、养成认真细致、合作进行研究的品质。 【教学重点】 1、通过实验操作，通过小组讨论发现电磁铁通电后产生磁性，断电后磁性消失。 2、发现铁钉电磁铁也有南极和北极。 【教学难点】 通过实验发现：铁钉电磁铁的南极和北极与线圈缠绕方法有关，和电源正、负极的接法有关。 【教学准备】 为每组学生准备：学生电源（6V）、绝缘导线、大铁钉、大头针（或回形针）、指南针、条形磁铁。 【教学设计】 一．导入、复习磁铁的特性：
老师手拿一块磁铁。提问学生，你们看老师手里拿的是什么生：吸铁石（磁铁） 师：请同学们注意看！（师用磁铁吸起大头针，大头针放在手上） 问:为什么磁铁能吸起大头针磁铁有什么性质特点 （磁铁有磁性，能吸起铁一类的东西） 那么你还知道关于磁铁的其他知识吗 A、有两极（南极，北极） B、同极相斥，异极相吸。 2、认识电磁铁。（教者出示提前做好的电磁铁，边演示边说它的组成,并出示定义: 像这样由线圈和铁芯组成的装置叫做电磁铁。 3、演示： 教者直接用电磁铁去吸大头针,不能吸起大头针。 （板书：不通电没有磁性） 4、质疑：电磁铁通电后，会不会产生磁性呢能不能吸起大头钉呢今天我们一起来研究一下电磁铁吧！（板书：电磁铁） 二．制作铁钉电磁铁 1、演示电磁铁的做法： （师边演示边说:我们只需要一根导线,一枚铁钉。） a、用导线的任意一端从钉子的任意一端顺一个方向缠绕。导线从下往上缠绕是顺时针绕法，相反的就是逆时针绕法。 b、导线的两头要留10厘米。 c、可以从顺时针缠绕，也可以逆时针缠绕。 d、缠绕的线圈要紧密一些,一圈挨着一圈。 e、固定线头。（拨开线圈的最后二圈,将导线穿过这拨开的二圈、抽出、拉紧，这样线头就固定了：另一端方法相同。） f、将导线的两头分别接在学生电源的正、负极上。 g、打开电源开关。 2．提出实验要求：
教科版科学六上《电磁铁的磁力》参考教案教学目标 科学概念： 1.电磁铁的磁力是能够改变的。 2.电磁铁的磁力大小与线圈的圈数有关：圈数少磁力小，圈数多磁力大。 过程与方法： 1.有一定依照地进行假设，找出认为可能阻碍电磁铁磁力的因素。 2.在教师的指导下，会识别变量设计对比实验，会操纵变量检验线圈圈数对磁力大小的阻碍。 3.能对本小组实验方案作介绍说明，体会到交流与讨论能引发新的方法。 情感、态度、价值观： 1.能够大胆想象，又有依照地假设。 2.能够以严谨的科学态度作检验假设的实验。 教学预备 1. 学生自备：一号电池、大头针 2. 教师预备：电池盒、大铁钉、长绝缘导线 教学过程 一、导入 1.（播放电磁起重机视频）这是一个用在废铁处理厂的电磁起重机，它利用电磁铁的原理制造而成，一次能够吸起数吨重的废铁！你们明白磁力这么大的电磁铁是如何做成的吗？ 2.今天我们就一起来研究：电磁铁的磁力（板书课题） 二、作出我们的假设 1. 上节课我们制作过电磁铁，谁来说一说：电磁铁的磁性是用哪些材料做成的？它的磁性又是如何样产生的？ 2. 假如要使电磁体的磁性得到加强，我们大胆的假设一下应该如何做？ 3. 学生小组内交流，教师巡视，强调假设时要说明自己的理由，尽量幸免无故的推测。指导填写P52表格。 4. 全班交流，教师简要板书。
三、设计实验，检验假设 1. 我们的这些假设能够被证明吗？应该如何做实验证明？ 2. 以研究线圈圈数多少对电磁铁磁力大小的阻碍为例，说明：这是一个典型的对比实验，要想明白电磁铁的线圈增多时，磁力是会加大依旧减小，我们要使哪些因素保持不变呢？在那个实验中我们要改变哪些因素，才能明白线圈的圈数会对磁性造成阻碍呢？ 3. 看书P53表格，小组讨论并填写表格。教师巡视。 4. 全班交流小组填写的研究打算。 5. 依照打算，各小组开始实验。 6. 学生实验，教师巡视指导填写实验记录表。
电磁铁参数计算方式 （2012-02-17 11:00:53） 标签：文化 为确保您所使用的螺线管式电磁铁（包括我们通常所说的各式旋转电磁铁、推拉式电磁铁、直动式电磁铁、圆管式电磁铁等能可靠的工作和达到应有的寿命，我们在选用各种螺线管式电磁铁时，应注意以下几个方面： 1、螺线管式电磁铁都是以直流电工作的，因此当工作电源为交流电时，请使用全波整流方式将交流电转换为直流电； 2、通电率（或通电持续率），是用线圈通电时间和断开时间的比率来表示： X100 除通电率之外，有时还注出了每一次的最长通电时间的规定，这都是为防止线圈温度过度上升，从而导致螺线管电磁铁动作失误或寿命的减短，因此务必请在低于规定的数值下使用。 3、线圈中通过的电流值和线圈的圈数的乘积算做安培匝数。各种螺线管式电磁铁的线圈数据中对应每个通电率周期都提供有 参数值，螺线管式电磁铁的机械输出力的大小与其安培匝数成正比。 4、随着线圈温度的变化会引起螺线管电磁铁总体性能的变化。当线圈接通电源施加上电压后，线 圈的温度会逐渐上升，线圈的电阻也就随之增加，通过线圈的电流会降低，从而，造成安培匝数的减少，螺线管电磁铁的机械输出功率也就变小。一般产品样本或目录上所列的线圈数据和特性数据，均以环境 温度20C时为依据，线圈温度和线圈电阻，安培匝数之间的关系如表1所示。 线圈温度（C）-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 电阻系数0.764 0.843 0.921 1 1.079 1.157 1.236 1.314 1.393 安培匝数比 1.309 1.186 1.086 1 0.927 0.864 0.809 0.761 0.718 100% 50% 25% 10% 线圈温升是按电器温升检测试验标 准检测并以下式计算确定式中： t :线圈温升（C）t1：初始 环 境温度（C）R1 :线圈初始电阻 （Q）t2：最终环境温度（C） Ra :线圈最终电阻（Q ） 5、螺线管式电磁铁是一种带有高电感的电感负载，因此当通电电压断开时，控制用接点会产生电弧而被损坏，故应采取适当的接点保护措施。一般有二种方法可供选择，即二极管插入法或电容器插入法。当选用电容器插入法时，匹配的电阻值和电容器值应在具体使用电路上确认后决定其常数。 按通时间 枝通时间+间断时间
《电磁铁》教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1、了解什么是电磁铁，知道电磁铁的特性和工作原理。 2、了解影响电磁铁磁性强弱的因素。 3、了解电磁铁在生活中的广泛应用。 （二）过程与方法 1、经历探究电磁铁的过程，体会控制变量的方法。 2、在评估的过程中，体验评估和交流在科学探究中的重要作用。 （三）情感态度与价值观 1、在探究知识的过程中，形成乐于探究的意识和敢于创新的精神。 2、体验探索科学的乐趣，养成主动与他人交流合作的精神。 二、教学重点 1、探究影响电磁铁磁性的因素。 2、电磁铁的优越性与应用实例。 三、教学难点 1、如何引导学生对影响电磁铁磁性的因素做出科学猜想。 2、如何引导学生自主探究电磁铁磁性与影响因素的关系。 四、课时安排 1课时 五、教学准备 大头针、透明胶、绝缘导线、大铁钉、砂纸、指南针。 六、教学过程 一、引入新课 电磁起重机的工作场面，由问题：想了解它吗？引出“电磁铁”课题。学生观察桌上的电磁铁并参考教材找出电磁铁的定义并了解它的结够。 二、探究电磁铁
（1）制作电磁铁 课件展示：电磁铁的绕制方法（慢放），指导学生自己制作电磁铁并检验通电后是否有磁性。 问题：你的电磁铁能做大起重机吗？ （2）影响电磁铁磁性的强弱的因素 提出问题：哪些因素影响电磁铁磁性的强弱的呢？ 引导学生做出科学合理的猜想，并表述猜想的理由。对学生的猜想进行归纳：电流、匝数、铁芯。 三、学生设计实验 引导学生制订计划与设计实验，并提出设计要求。 1、设计要求： （1）简述实验步骤 （2）写出所需实验器材 （3）画出实验电路图 2、请各个小组在制订计划时着重思考并讨论如下问题： （1）如何研究某一因素的影响？ （2）用什么方法反映磁性的强弱？（用吸引铁屑的多少，用吸引大头针的多少，用弹簧秤的方法。） （3）如何改变电磁铁线圈中的电流的大小？（增减电池个数；或者用滑动变阻器。）（4）如何改变电磁铁线圈的匝数？（取匝数不同的螺线管以改变匝数的不同。） （5）当线圈匝数改变时，电磁铁线圈中的电流也会发生变化，如何控制线圈中的电流不变呢？（串联在同一电路中） 鼓励学生大胆说出自己的设计方案，并对学生实验方案进行优化。
制作电磁铁的实验(2) 1、将漆包线顺着一个方向绕在钉子上。 2、用砂纸除去漆包线两头的漆皮,接通电源,用铁钉的一端接近小铁钉或曲别针, 观察有什么现象？切断电源又有什么现象？ 电磁铁磁力的大小与什么有关的实验(3) 实验目的:验证线圈匝数多少就是否影响电磁铁磁力大小。 实验材料:大头针、大铁钉、漆包线、电池 实验步骤: 1 电流大小不变,先将漆包线在铁钉上缠绕10匝,接通电流观察吸引多少个大头针。 2 电流大小不变,在将漆包线在铁钉上缠绕15匝,接通电流,观察吸引多少大头针。 实验现象:1电流大小不变,缠绕10匝,吸引5个大头针。 2 电流大小不变,缠线15匝,吸引10个大头针。 实验结论:线圈数多少影响电磁铁磁力大小。 实验目的:验证电流大小就是否影响电磁铁磁力大小。 实验材料:大头针、大铁钉、漆包线、电池 实验步骤: 1 线圈匝数不变,先用一节电池,接通电流,观察吸引多少个大头针。 2线圈匝数不变,再用两节电池,接通电流,观察吸引多少个大头针。 实验现象:1线圈不变,一节电池,吸引4个大头针。 2线圈不变,两节电池,吸引6个大头针。 实验结论:电流大小影响电磁铁磁力大小。 实验模拟肺的呼吸过程(7) 实验材料:2升塑料瓶、透明胶带、小气球、橡胶皮膜、剪刀。
实验方法: 1.制作肺的模型: 用剪刀将塑料瓶的底部剪掉,再用橡胶皮膜把瓶底盖严,并用透明胶带 固定;把小气球从瓶口放入,并将气球开口处套在塑料瓶口上。 2.用左手握住瓶身,右手捏住橡胶皮膜向下拉;松开右手,瓶内气球恢复原状。实验现象:向下拉橡胶皮膜,气球膨胀;松开手,所以气球缩小。 实验结论:向下拉橡胶皮膜,相当于人在吸气(隔膜下降,使胸腔容积增大, 气压减小,气体入肺),所以气球膨胀;松开手,相当于人在呼气(隔膜上升, 胸腔容积变小,气压增大,气体排出肺),所以气球缩小。 月相变化 实验目的:验证月相变化的成因 实验材料:塑料球、黑墨水 实验步骤: 1用黑墨水将塑料球(代表月球)的一半涂黑。 2在地上画两个同心圆,小圆(1米)代表月球,大圆(5米)代表月球公转的轨道。 3小组同学集中在场地中央的小圆中,观察绕地球公转的月球,沿轨道自西向东逆时针公转一圈。 4、一名同学手举塑料球,分别站在图中标出的位置上(不同位置,白半球方向固 定的位置)站在中央的同观察白半球的外形。 5、从图中一点开始,让“月球”沿逆时针公转一圈,站在中央的同学观察月相的 变化。 实验结论:月相变化与绕地球公转有关。