初中物理 配套实验 探究影响电磁铁磁性强弱的因素(课件)(共23张PPT)
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教学内容:探究——影响电磁铁磁性强弱的因素教学目标:1.知识与技能理解电磁铁的特性和工作原理.理解电流是怎样控制电磁铁磁性的有无、强弱和极性的.掌握电磁铁的基本应用.2.过程与方法培养学生动手实验能力,分析、观察能力.3.情感、态度与价值观培养学生爱护公物的美德和遵守实验室规则的良好习惯.教学重点:理解电磁铁的特性和工作原理。
教学难点:电流的磁场及有关应用。
教学准备:教具准备:螺线管,铁棒,几个小磁针,一个线圈匝数可以改变的电磁铁,电源,开关,滑动变阻器,电流表和一小堆大头针。
课前准备:检查学生使用的实验器材是否有损坏,将实验器材分小组放在盒子里,将小盒子放在学生的实验桌上。
教学过程㈠提问引入新课教师出示螺线管,提问:要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?(学生讨论得出:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场。
)进一步提问:如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?请同学们观察下面的实验:演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。
提问:小磁针的偏转程度哪个大?这表明什么?(插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大,这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。
)进一步提问:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?学生讨论得出:铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。
教师指出:从上面的实验中可以看出,铁心插入螺线管,通电后能获得较强的磁场。
我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。
本节课我们就来研究电磁铁。
㈡进行新课板书:一、电磁铁:插入铁心的通电螺线管。
提问:电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢?它的磁性强弱与哪些因素有关呢?下面我们用实验来研究。
板书:二、实验:探究——影响电磁铁磁性强弱的因素进一步提问:怎样来做实验呢?其步骤是怎样的呢?我们知道,电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的,由此,我们可以进行猜想:它的磁性与电流的大小有关;螺线管是由导线绕制成的,它的磁性强弱与线圈的匝数有关。
初中物理配套实验探究影响电磁铁磁性强弱的因素(课件)(共23张PPT)
(共23张PPT)
目录
CONTENTS
1
实验目的
实验器材
2
知识准备
3
进行实验
4
5
交流讨论
初中物理
配套实验
探究影响电磁铁
磁性强弱的因素
01
PART
探究影响电磁铁磁性强弱的因素及影响因素与电磁铁磁性的具体关系。
01 实验目的
02
PART
实验器材
02 实验器材
三个匝数不同的电磁铁(如一个150匝,一个100匝)、学生电源、电流表、开关、导线、大头针、铁钉多个、滑动变阻器等。
03
PART
知识准备
03 知识准备
(1)通电螺线管的磁场
通电螺线管外部的磁场和_____________的磁场一样,它的两端相当于条形磁体的两个磁极。
通电螺线管两端的极性与其中的___________有关。
条形磁体
电流方向
04
PART
(1)提出问题
电磁铁磁性的强弱与什么因素有关?
(2)实验猜想
猜测上面科学问题的可能答案,写在下面。
_________________________________________
04 进行实验
电磁铁磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数、铁芯的形状有关。
(3)设计实验:
①实验方法
a. 控制变量法:控制同一电磁铁线圈的匝数不变,改变线圈中电流的大小,探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系。
控制电磁铁线圈的电流不变,改变线圈匝数,探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系。
b. 转换法:判断电磁铁磁性的强弱用到该方法。
根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
04 进行实验
②实验电路
把电磁铁、电源(带开关)、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。
04 进行实验
S
R
A
P
(4)实验步骤
①探究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
按照电路图,把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来,移动变阻器的滑片P,改变电路中的电流。
观察电流大小不同时,电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。
04 进行实验
②探究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中,可以控制通过的电流相等,通过比较吸引的铁钉的数量比较磁性的强弱。
04 进行实验
C
串联电路,电流相等
③探究铁芯的粗细和长短是否会影响磁性的强弱?
a. 把两个电磁铁上的漆包线绕成相同匝数(如50匝)的单层线圈,其中一个放入一个大铁钉,另一个放入两个大铁钉,串联接入电路中。
b. 闭合开关,比较它们吸引的大头针数量。
04 进行实验
(5)收集证据
实验二:电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系线圈匝数50匝100匝
大头针数量
磁性强弱
实验一:电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系电流大小1A 2A
大头针数量
磁性强弱
实验三:电磁铁的磁性强弱与铁芯粗细长短的关系大铁钉个数1根2根
大头针数量
磁性强弱
04 进行实验
(6)分析论证
04 进行实验
实验结论:
①当电磁铁的铁芯和线圈匝数一定时,_____越大,电磁铁的磁性越强。
②当电磁铁的电流和铁芯一定时,线圈的______越多,电磁铁的磁性越强。
③当电磁铁的电流和线圈的匝数一定时,_____越粗,电磁铁的磁性越强。
匝数
铁芯
电流
05
PART
交流讨论
(1)你认为还有哪些因素可能影响电磁铁磁性的强弱在实验中没有考虑到?
05 交流讨论
在实验中,周围环境的温度可能会影响电磁铁磁性的强弱,可对电磁铁进行加热来验证这一猜想。
(2)列举电磁铁在生活中的应用。
05 交流讨论
①电磁起重机
电磁起重机是把电磁铁安装在吊车上,通电后吸起大量钢铁,移动到另一位置后切断电流,把钢铁放下。
一次可以吊起几吨钢材。
②电磁继电器
电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。
使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流,实现远距离操作。
③电铃
电路闭合,电磁铁吸引弹性片,使铁锤向铁铃方向运动,铁锤打击铁铃而发出声音,同时电路断开,电磁铁没有了磁性,铁锤又被弹回,电路闭合。
如此不断重复,电铃发出了持续的铃声。
06
PART
巩固提高
06 巩固提高
【例题】小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时,提出以下猜想:
猜想一:电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关;
猜想二:电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关;
猜想三:电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
为了验证猜想,他们准备的实验器材有:新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。
用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B,电路如图所示。
请你完成下列内容。
06 巩固提高
(1)实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的________,来判断电磁铁磁性的强弱;
(2)如图,将两个电磁铁的线圈串联,是为了验证猜想_______;(3)如图,把电磁铁A和B串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁A总能吸引更多的大头针,由此得出的结论是:当______、______相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越_____(选填“强”或“弱”);
(4)为了验证猜想三,小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起,再用长导线分别缠绕铁钉6圈,制成电磁铁C和D,连成电路如图所示,通过比较得出,电磁铁磁性强弱与铁芯的形状_______(选填“有关”或“无关”)。
数目
电流
二
铁芯
强
有关
解析见下页
06 巩固提高
(1)实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱,电磁铁吸引大头针数目越多,说明电磁铁磁性越强。
(2)由图可知,两只电磁铁是串联在电路中的,铁芯相同,通过它们的电流是相同的,它们线圈的匝数是不同的,因此,本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,是为了验证猜想二。
(3)把电磁铁A和B串联,图中电流大小相同,铁芯相同,电磁铁A线圈的匝数较多,电磁铁吸引的大头针较多,电磁铁的磁性较强,所以可以得出的结论是:电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(4)用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起,再用长导线分别缠绕铁钉6圈,制成电磁铁C和D,两个电磁铁串联,通过两个电磁铁的电流相等,线圈的匝数相同,铁芯的形状不同,电磁铁D铁钉较多,吸引大头针较多,说明电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。