电磁铁的应用
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生活中应用电磁铁的例子
电磁铁是一种可以通过电流产生磁场的装置,广泛应用于生活中的各个领域。下面将列举十个生活中应用电磁铁的例子。
1. 电磁吸盘
电磁吸盘是一种利用电磁铁吸附物体的装置。比如,我们在门上安装的门磁,通过电流控制电磁铁的开关,当门关闭时,电磁铁吸附在门框上,起到固定门的作用。
2. 电磁炉
电磁炉是利用电磁铁产生的磁场加热锅具的一种厨房电器。电磁炉通过电流激发电磁铁产生磁场,将电能转化为热能,从而加热锅底,实现烹饪。
3. 电磁制动器
电磁制动器是一种利用电磁铁产生的力来实现制动的装置。比如,电梯上的紧急制动器就是利用电磁铁产生的吸力来制动电梯,确保乘客的安全。
4. 电磁铁拍卖
在拍卖行,经常会看到使用电磁铁的拍卖器。拍卖师通过控制电磁铁的开关,使得拍卖器可以精确地敲击拍卖台,提醒买家竞标。
5. 电磁阀门 电磁阀门是一种利用电磁铁控制液体或气体流动的装置。比如,我们常见的洗衣机水龙头就是通过电磁阀门控制水流的开关。
6. 电磁锁
电磁锁是一种利用电磁铁产生的吸力来实现锁闭的装置。比如,我们常见的酒店房间门上就安装有电磁锁,只有通过刷卡或输入密码才能解除电磁铁的吸力,打开门锁。
7. 电磁升降机
电磁升降机是一种利用电磁铁产生的磁场来实现物体的升降的装置。比如,一些汽车维修厂会使用电磁升降机来举起汽车,方便进行维修工作。
8. 电磁驱动器
电磁驱动器是一种利用电磁铁产生的力来实现物体运动的装置。比如,一些电动玩具车就是通过电磁驱动器驱动的,电磁铁产生的力可以使车辆前进或后退。
9. 电磁振动器
电磁振动器是一种利用电磁铁产生的振动来实现物体振动的装置。比如,我们常见的手机震动功能就是通过电磁振动器实现的,电磁铁产生的振动可以使手机发出震动提醒。
10. 电磁传感器 电磁传感器是一种利用电磁铁感应物体或环境变化的装置。比如,一些安防系统中常使用的门磁传感器就是通过感应电磁铁的状态来监测门的开关状态,实现入侵报警。
电磁铁在生活中的应用
电磁铁是内部带有铁心的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置, 通常制成条形或蹄形。铁心要用易磁化又易消磁的软铁或硅钢来制做,这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后磁性就随之消失。
电磁铁有许多优点:电磁铁磁性的有无,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来控制,电磁铁的磁性方向可以由电路中的电流方向来控制。
电磁铁是电流的磁效应,在日常生活中有极其广泛的应用,与生活联系紧密。例如:1、电磁起重机上有一块大的电磁铁,通上电流,一次就能把几吨重的钢材吸起来搬运到指定的地点。2、机械厂中的磨床工作台上没有夹具,而被加工的工件却很牢地被吸在上面进行加工。工作台也是一个大的电磁铁,通电就有磁性吸引住钢材或工件,不通电时就没有磁性,而可放开钢材或工件,3、电磁选矿机靠电磁铁通电产生磁性从而把有磁性的矿吸附,没磁性的被阻挡到另一边,把含铁矿石和非铁物质分开。4、磁悬浮列车是利用电磁铁与感应磁场之间产生相互吸引或排斥力,使列车“悬浮”在轨道上面或下面,作无摩擦的运行,从而克服了传统列车车轮和轨道之间的磨擦力,突破了以往列车的极限,时速可达500千米,我国第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车,建成后,从浦东龙阳路站到浦东国际机场,三十多公里只需6~7分钟。
从上述例子中我看到了电磁铁在生活中有许多实际的应用,物理知识来源于生活,又能应用到生活中去,我要认真学好物理,用科学知识指导生活、服务生活。
《电磁铁及其应用》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.能描述电磁铁,说明电磁铁的工作原理。
2.通过实验探究知道电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系。
3.能说明电磁继电器的结构及工作原理,了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
(二)过程与方法
通过阅读说明书和观察电磁继电器,知道如何使用电磁继电器,会说明电磁继电器在实际电路中的工作过程。
(三)情感态度和价值观
通过认识电磁铁的实际应用,加强物理与生活的联系,提高学习物理的兴趣。
二、教学重难点
本节内容是“电生磁”知识的延续与应用,简单讲电磁铁就是带有铁芯的通电螺线管,利用铁芯使磁性增强。电磁铁在实际中应用广泛,如本节中的涉及的电磁继电器、电铃和自动控制电路等,所以本节重点是研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,既是为后面的应用服务,也体验了实验探究的过程,强化利用实验得出结论的能力。电磁铁与永磁体相比具有磁性可控、磁极可控的优点,电磁继电器利用了电磁铁磁性的有无可以利用电流的有无来控制这一特点。通过对电磁继电器工作原理的了解,掌握利用低压控制高压、弱电流控制强电流的方法。虽然电磁继电器在很多用电器中有广泛应用,但学生独立接触电磁继电器的机会较小,很难单独来研究它的工作过程,所以利用挂图、模型等了解电磁继电器的工作原理及其应用是本节教学的难点。
重点:实验研究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
难点:电磁继电器的工作原理及其应用。
三、教学策略
电磁铁的学习可以从通电螺线管开始,因为电能生磁,但通电螺线管的磁性很弱,在实际中应用较少,通过实验使学生认识到在螺线管中插入铁芯的方法可以增强磁性,从而提出研究电磁铁的意义。对比电磁铁与磁铁的优缺点,得出电磁铁的磁性可以利用电流来控制,不仅可以控制磁性的有无,还可以控制磁极、磁性的强弱等,继而提出电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的探究问题。在实验中利用学生的分组实验,绕制电磁铁进行实验,要利用到转化的物理方法、控制变量的思想等,既培养了学生的实验方法,又提高了学生动手能力。通过实验得出电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关;电磁铁的磁极与电流的方向有关。电磁继电器在实际应用中虽非常广泛,但学生直接接触的比较少,比较陌生,可以从图片、视频等入手,使学生对电磁继电器有初步印象,它可以用于控制电路中,相当于一个开关,只是利用低压控制高压、弱电流控制强电流,所以电磁继电器使用中大多要用到两种电源:低压控制电源和高压工作电源。再展示挂图或实物来分析电磁继电器的工作原理,结合实例提出一些实际应用,了解它是如何控制电路的。
第3节 电磁铁的应用
【知识点】
一、电磁铁
电磁铁是利用电流的磁效应,使软铁具有磁性的装置。将软铁棒插入一螺形线圈内部,则当线圈通有电流时,线圈内部的磁场使软铁棒磁化成磁铁;当电流切断时,则线圈及软铁棒的磁性随着消失。软铁棒磁化后所产生的磁场,加上原有线圈内的磁场,使得总磁场强度大大增强,故电磁铁的磁力大于天然磁铁。特点:(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线圈匝数的多少来改变其磁性的强弱
二、电磁铁的应用
1.电铃
工作原理:电路闭合,电磁铁具有磁性,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,电磁铁失去磁性,铁锤又被弹回,电路闭合。上述过程不断重复,电铃发出了持续的铃声。
2.电磁选矿机和电磁起重机
(1)电磁选矿机的工作原理:不同的矿物质具有不同的磁性,用可以旋转的圆形电磁铁吸引这些矿物质,由于它们受到的磁力不同,从而可以把不同磁性的矿物质分开。
(2)电磁起重机的工作原理:把电磁铁放在被起重的含铁质的物体上,接通电流,电磁铁产生磁性,把铁质物体吸起,放下时,只要断开电源即可。
3.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,还可以实现远距离操纵和自动控制。
4.磁悬浮列车
磁悬浮列车就是利用列车轨道上的强电磁铁对列车上的电磁铁的磁极的排斥作用力而把列车悬浮起来,使列车与轧道没有接触,没有摩擦。磁悬浮列车的阻力很小,因此运动速度很大。
5.信息的磁记录
我们常用的录音机是利用磁带来记录声音的。录音磁带的一面涂有一层磁粉,每一个磁粉粒就是一个小磁体。当录音机通电时,磁头产生一个强磁场把磁粉磁化。录音过程中声音
的电信号就是通过磁化的方法记录在磁带上。放音时,当磁带通过放音磁头时,磁带上磁粉的磁场按原来记录的规律变化,使通过磁头的电流随磁场的变化而变化,电流通过喇叭,记录的声音就还原了。计算机的软盘与硬盘也是通过磁化的方法来记录信息的。