电磁铁的磁极

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。

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
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。

湘教版科学五下1.3《电磁铁的磁极》教学设计一. 教材分析《电磁铁的磁极》是湘教版科学五年级下册第1课《电流的磁效应》的第3节内容。

本节课主要让学生通过实验探究电磁铁的磁极，理解电磁铁磁极与电流方向的关系，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经掌握了电流的磁效应，对电磁铁有了一定的认识。

他们具备一定的实验操作能力和观察能力，但对于电磁铁磁极与电流方向的关系的理解还需要通过实验来进一步探究。

三. 教学目标1.让学生通过实验观察和分析，了解电磁铁的磁极，掌握电磁铁磁极与电流方向的关系。

2.培养学生的实验操作能力、观察能力和科学思维。

3.激发学生对科学的兴趣和好奇心，培养学生的合作意识和创新能力。

四. 教学重难点1.重点：让学生通过实验探究，了解电磁铁的磁极，掌握电磁铁磁极与电流方向的关系。

2.难点：让学生能够运用科学方法，通过实验分析和归纳出电磁铁磁极与电流方向的关系。

五. 教学方法1.实验法：通过实验让学生观察和分析电磁铁的磁极，引导学生发现电磁铁磁极与电流方向的关系。

2.讨论法：在实验过程中，引导学生进行小组讨论，共同分析实验现象，得出结论。

3.启发式教学：教师通过提问、引导，激发学生的思考，培养学生的科学思维。

六. 教学准备1.实验器材：电磁铁、铁钉、电流表、电池、开关、导线等。

2.教学课件：制作相关的教学课件，用于引导学生观察和分析实验现象。

七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过复习电流的磁效应，引导学生回忆电磁铁的基本知识，为新课的学习做好铺垫。

2.呈现（10分钟）教师展示实验器材，向学生介绍实验目的：通过实验探究电磁铁的磁极，了解电磁铁磁极与电流方向的关系。

3.操练（15分钟）教师引导学生分组进行实验。

学生根据实验步骤，连接电路，进行实验操作，观察电磁铁的磁极。

4.巩固（10分钟）教师学生进行小组讨论，共同分析实验现象，引导学生发现电磁铁磁极与电流方向的关系。

湘科版科学五年级下册《电磁铁的磁极》教学设计 (9)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。

教材以学生生活经验为基础，引导学生从发现问题、提出问题、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等方面进行科学探究，培养学生的科学素养。

二. 学情分析五年级的学生已经具备了一定的电磁学基础知识，对电磁铁有一定的了解。

他们好奇心强，善于观察，善于发现生活中的科学现象。

但五年级学生的思维仍以形象思维为主，需要通过具体的实验现象来理解抽象的电磁铁磁极概念。

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。

2.让学生掌握电磁铁磁极与电流方向的关系。

3.培养学生的科学探究能力，提高学生的科学素养。

四. 教学重难点1.电磁铁的磁极性质2.电磁铁磁极与电流方向的关系五. 教学方法1.实验法：通过实验让学生观察电磁铁的磁极现象，从而得出结论。

2.引导法：教师引导学生提出问题，制定实验计划，进行实验，收集证据，得出结论。

3.讨论法：学生分组讨论，分享实验结果，总结电磁铁的磁极性质。

六. 教学准备1.实验器材：电磁铁、铁钉、导线、电源、开关等。

2.实验用品：记录表、笔、黑板等。

七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过一个有趣的电磁铁小魔术引发学生的好奇心，激发学生的学习兴趣。

2.呈现（5分钟）教师展示实验器材，向学生介绍实验目的：探究电磁铁的磁极性质。

3.操练（15分钟）学生分组进行实验，观察电磁铁的磁极现象，并记录实验结果。

4.巩固（5分钟）教师引导学生根据实验结果，总结电磁铁的磁极性质。

5.拓展（10分钟）教师提出问题：电磁铁的磁极与电流方向有什么关系？引导学生进行思考和讨论。

6.小结（5分钟）教师总结本节课的主要内容，强调电磁铁的磁极性质及与电流方向的关系。

7.家庭作业（5分钟）教师布置作业：设计一个实验，验证电磁铁的磁极与电流方向的关系。

电磁铁的磁力作用方向是由电流的方向和线圈绕向来决定的。

根据安培右手定则，可以确定电磁铁磁场的方向。

具体来说，如果你将右手握成拳头，让大拇指指向电流的方向，其他四个手指的弯曲方向将指示磁场的方向。

这个规则适用于直导线和线圈。

对于线圈来说，这个规则可以帮助确定线圈的哪一端是磁南极（N极），哪一端是磁北极（S极）。

在电磁铁中，当电流通过线圈时，线圈产生的磁场会使得电磁铁的一端成为N极，另一端成为S极。

在电磁铁的两极之间会产生磁力，磁力线从N极出发，经过外部空间，回到S极。

需要注意的是，如果改变线圈中电流的方向，电磁铁的磁极会反转，即原来的N极变为S极，原来的S极变为N极。

同样，如果改变线圈的绕向，也会改变磁极的方向。

湘科版科学五年级下册《电磁铁的磁极》教学设计3一. 教材分析湘科版科学五年级下册《电磁铁的磁极》一课，是在学生已经掌握了电磁铁的基本原理和制作方法的基础上进行的一节实践活动课。

本节课通过让学生设计并制作一个具有不同磁极的电磁铁，探究电磁铁磁极的变化规律，培养学生的动手操作能力和科学探究能力。

教材内容主要包括：电磁铁磁极的定义、判断方法，以及电磁铁磁极变化规律的探究。

二. 学情分析五年级的学生已经具备了一定的电磁铁知识，对电磁铁的原理和制作方法有一定的了解。

但在实际操作过程中，部分学生可能对电磁铁磁极的判断方法还不够清晰，对电磁铁磁极变化规律的探究还需进一步引导。

此外，学生的动手操作能力和团队协作能力有待提高。

三. 教学目标1.知识与技能：了解电磁铁磁极的定义和判断方法，能设计并制作一个具有不同磁极的电磁铁；2.过程与方法：通过实验探究，掌握电磁铁磁极变化规律，培养学生的科学探究能力；3.情感态度价值观：培养学生对科学的热爱和探究精神，提高学生团队协作能力。

四. 教学重难点1.重点：电磁铁磁极的定义、判断方法，以及电磁铁磁极变化规律的探究；2.难点：电磁铁磁极变化规律的探究和实际操作。

五. 教学方法1.采用实验探究法，让学生在动手操作中掌握电磁铁磁极的定义和判断方法；2.采用小组合作学习法，培养学生的团队协作能力和沟通能力；3.采用引导发现法，引导学生自主发现电磁铁磁极变化规律。

六. 教学准备1.学生准备：预习电磁铁磁极的相关知识，了解电磁铁磁极的定义和判断方法；2.教师准备：准备实验器材，如电磁铁、铁钉、线圈等，以及实验指导书；3.环境准备：确保实验环境安全，无障碍实验进行。

七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过提问方式引导学生回顾电磁铁的基本原理和制作方法，为新课的学习做好铺垫。

2.呈现（10分钟）教师展示实验器材，介绍本节课的学习任务：设计并制作一个具有不同磁极的电磁铁，探究电磁铁磁极的变化规律。

青岛版小学科学五年级下册单元检测试题第四单元电磁铁温馨提示：做题时一定要认真审题，注意书写啊！一、填空题1．电磁铁有_____和_____两个磁极；通过增加_____或_____可以增大电磁铁的磁力。

2．改变( )的方向或改变线圈与( )的连接方向，电磁铁的磁极会发生改变。

二、判断题1．电磁铁有南极和北极两个磁极，电磁铁的磁极是可以改变的。

( )2．用普通的铁钉作铁芯，制成电磁铁，断电后磁性立即消失。

( )3．电磁铁通电才有磁性，磁极是可以改变的。

( )4．电磁铁的磁力大小是不能改变的，电磁铁的磁极是可以改变的。

( )三、选择题1．根据电磁铁和磁铁都能吸铁，推想电磁铁可能具有其他性质，就是在进行（）A．归纳B．类比推理C．对比实验2．下列电磁铁中，磁力最强的是（）。

A．B．C．3．（）发现了电磁感应现象。

A．奥斯特B．法拉第C．牛顿4．（）会使电磁铁的磁极发生改变。

A．改变线圈匝数B．改变线圈缠绕方向C．改变电池数量D．更换电池5．通过增加_____________、_____________可以增大电磁铁的磁力。

四、实验题1．电磁铁通电时有磁性吗？请写出你的猜想，并设计一个实验方案验证你的猜想。

2．电磁铁下列甲、乙、丙三个实验装置是某科学兴趣小组同学设计的探究电磁铁的磁力大小与哪些因素相关的实验。

实验中所用材料完全相同。

（1）这是一个___________（模拟实验或对比实验），电磁铁的磁力大小我们看不见、摸不着，所以实验时用___________________来体现的。

（2）要研究电磁铁的磁力大小与电池节数的关系时，应该选_____和______这两个装置进行实验。

不同的条件：_____________________________________。

发现___________装置吸的回形针个数多。

五、综合题1．研究电磁铁的磁极如图一所示，给电磁铁通电后，让其一端与指南针接近，发现这一端与小磁针的北极相吸引。

电与磁知识点第一节：磁现象1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。

2、磁体：具有磁性的物质叫做磁体。

3、磁极；磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部分叫做磁极，它的位置在磁体的两端。

（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的）可以自由转动的磁体，静止后恒指南北。

为了区别这两个磁极，我们就把指南的磁极叫南极，或称S极；另一个指北的磁极叫北极，或称N极。

4、磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

5、磁体可分为天然磁体和人造磁体，通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体，它们都能长期保持磁性，通称为永磁体。

6、磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。

铁棒被磁化后，磁性容易消失，称为软磁体。

钢被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体，钢是制造永磁体的好材料。

人造磁体就是永磁体。

7、磁场：概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。

磁场的基本性质：它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用是通过磁场而发生的。

磁场的方向：在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

注意：在磁场中的一个位置的磁场方向只有一个。

8、磁感线：概念：为了形象地描述磁体周围的磁场，英国物理学家法拉第引入了磁感线：依照铁屑排列情况，画出一些带箭头的曲线。

方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致，这些曲线叫磁感应线、简称磁感线。

练习：画出下列各组磁感线方向9、磁感线的特点：（1）在磁体外部，磁感线由磁体的北极（N极）到磁体的南极（S极）。

（2）磁感线的方向就是该点小磁针北极受力的方向，也就是小磁针静止后北极所指的方向。

（3）磁感线密的地方表示该点磁场强，即磁感线的疏密表示磁场的强弱。

（4）在空间每一点只有一个磁场方向，所以磁感线不相交。

10、地磁场地磁场：地球周围存在着磁场叫做地磁场。

地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。

改变电磁铁磁极的方法电磁铁是利用电流在导体中产生的磁场而产生磁力的一种设备。

在进行电磁铁的使用过程中，需要根据需求改变磁极的方向。

但是，改变电磁铁磁极的方法并不简单，需要专业的知识和技巧。

本文将分步骤介绍如何改变电磁铁磁极的方法。

第一步：调整电流方向要改变电磁铁的磁极方向，首先需要调整电流的方向。

因为电流的方向和磁场的方向是相互关联的。

如果需要改变磁铁的磁极方向，只需要改变电流的方向即可。

在直流电磁铁中，可以通过改变电流的正负极性来改变磁极的方向。

在交流电磁铁中，可以通过改变电源相对电流的方向来达到改变磁极方向的目的。

第二步：改变线圈方向改变线圈的方向也是改变电磁铁磁极方向的一种方法。

线圈的方向决定了产生的磁场方向。

当线圈方向改变时，产生的磁场方向也会相应地改变。

这种方法在一些特殊应用中非常有用，例如调整电磁铁的磁场方向来控制物体的运动方向。

第三步：更换线圈另一种改变电磁铁磁极方向的方法是更换线圈。

如果需要改变电磁铁的磁极方向，并且调整电流和改变线圈方向都没有达到效果，那么更换线圈是必要的。

更换线圈可以通过更换线圈的匝数和方向来改变产生的磁场方向。

第四步：调整磁铁形状磁铁的形状也会影响产生的磁场方向。

如果需要改变电磁铁的磁极方向，可以通过调整磁铁的形状来达到目的。

例如，改变磁铁的长度或直径可以改变磁场的强度和方向，从而改变磁铁的磁极方向。

总结：通过以上四种方法可以改变电磁铁的磁极方向，但是在实际应用中，应该根据具体情况选择合适的方法。

对于初学者来说，调整电流方向和线圈方向是最基本的方法，更换线圈和调整磁铁形状这两种方法需要更加专业的技能和经验。

在使用电磁铁时，需要遵循相关安全操作规程，以确保工作安全和设备的正常运行。