专题06探究影响电磁铁磁性强弱的因素-初中物理九年级年级下册部分物理实验报告单北师大版.docx

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1、试验三探究影响电磁铁磁性强弱的因素红色局部为学生填写内容一、试验预备1. 试验目的：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。2. 试验器材：一根 45 厘米的纸管、两根较大的铁钉，少许大头针，漆包线、细砂纸、电源、开关、滑动变阻器和导线等二、试验过程及探究1. 试验留意事项：1试验不能长时间进展，以免损害电源。（2） 连接电路时开关应当处于断开状态。（3） 电路中的电流不易过大，以免放出热量太多，烧坏电路。（4） 试验时要直立放置电磁铁，磁性强弱用吸引大头针的数量来判定。2. 试验过程（1） 猜测a.构成电磁铁的部件之一就是线圈，线圈的匝数可能会影响电磁铁磁性的强弱。猜测

2、b.过程电磁铁的另一个部件是铁芯，铁芯的粗瘦长短可能会影响电磁铁磁性的强弱。猜测c.电磁铁只有在线圈中有电流时才会有磁性，电流的大小可能会影响电磁铁的强弱。（2） 探究试验一：线圈的匝数是否影响磁性强弱。a. 把自制的两个电磁铁上的漆包线分别绕城 50 匝和 100 匝的单层线圈，串联填“串联”或“并联”接入如下图的电路中。1b. 观看他们吸引大头针的数量来放映磁性的强弱。（3） 探究试验二：铁芯的粗细和长短是否会影响磁性的强弱？a. 把自制的两个电磁铁上的漆包线绕城一样的匝数如 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，串联接入的电路中。b. 闭合开关，比较它们吸引的

3、大头针数量，来放映磁性的强弱。（4） 探究试验三：线圈中电流大小是否会影响磁性强弱。a. 把自制的一个电磁铁接入如下图的电路中。b. 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，转变电路中的电流，比较当通入的电流变化时电磁铁磁性的强弱。3. 试验记录试验一：电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系23线圈匝数 大头针数量磁性强弱50 匝100 匝试验二：电磁铁的磁性强弱与铁芯粗瘦长短的关系大铁钉个数大头针数量磁性强弱1 根2 根试验三：电磁铁磁性强弱与电流大小的关系电流大小 大头针数量磁性强弱4. 试验结论1A2A（1） 当电磁铁的电流和铁芯肯定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。（2） 当电磁铁的电流和线圈的匝

4、数肯定时，铁芯越粗，电磁铁的磁性越强。（3） 当电磁铁的铁芯和线圈匝数肯定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。5. 整理器材：将试验器材拆装，整齐的摆放在试验台上。6. 试验反思：（1） 你认为还有哪些因素可能影响电磁铁磁性的强弱在试验中没有考虑到？ 在试验中，四周环境的温度可能会影响电磁铁磁性的强弱，可用酒精灯对电磁铁进展加热来验证这一猜测。（2） 电磁铁在生活中有什么应用？ 1.电磁起重机：电磁铁在实际中的应用很多，最直接的应用就是电磁起重机。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。大型电磁起重机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

5、铁掌握的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来掌握高电压和强电流，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。三、试验评价一级指标二级指标试验态度评价20%1. 试验前预习充分2. 试验过程中认真观看和记录3. 试验完毕，整理台面，保持干净4. 同伴间团结协作试验效果60%1. 通过试验，理解影响电磁铁磁性强弱的因素；2. 通过试验，娴熟的把握掌握变量法和转化法。3. 根本试验操作正确4. 假设试验未到达预期效果时，能够分析失败缘由完成试验

6、报告状况20%1.具备设计和实施试验的力量2.具备解释和表达科学探究结果的力量四、直击中考1. 中考考点（1） 电磁铁通电后具有磁性的原理电流的磁效应（2） 磁场的根本性质（3） 滑动变阻器的作用转变电路中的电流（4） 转化法的应用用电磁铁吸引铁钉的数量来反映磁性的强弱（5） 掌握变量法的应用。（6） 安培定则的应用：电磁铁南北极的推断。2. 中考连接在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”试验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如下图的电路。1当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加 (填“增加”或“削减”)，说明电流越大，电磁铁磁性越强。2依据图示的情境可知，_甲(填“甲”

7、或“乙”)的磁性强，说明电流肯定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。3依据右手螺旋定则，可推断出乙铁钉的上端是电磁铁的极。4电磁铁吸引的大头针下端分散的缘由是_同名磁极相互排斥 。五、拓展阅读磁悬浮列车主要由悬浮系统、推动系统和导向系统三大局部组成。尽管可以使用与磁力无关的推动系统，但在目前的绝大局部设计中，这三局部的功能均由磁力来完成。磁悬浮列车悬浮方式51磁浮有 3 个根本原理。第一个原理是当靠近金属的磁场转变，金属上的电子会移动，并且产生电流。其次个原理就是电流的磁效应。当电流在电线或一块金属中流淌时，会产生磁场。通电的线圈就成了一块磁铁。磁浮的第三个原理我们就再生疏不过了，磁铁间会彼此

8、作用，同极性相斥，异极性相吸。现在看看磁浮是如何作用的：磁铁从一块金属的上方经过，金属上的电子因磁场转变而开头移动 原理一。电子形成回路，所以接着也产生了本身的磁场原理二。图 1 以最简洁的方式来表达这个过程，移动中的磁铁使金属中消灭一块假想的磁铁。 这块假想磁铁具有方向性，因是同极性相对，因此 会对原有的磁铁产生斥力。也就是说，假设原有的磁铁是北极在下，假想磁铁则是北极在上；反之亦然。由于磁铁的同极相斥原理三，让磁铁在一块金属上方移动，结果会对移动中的磁铁产生一股往上推动的力气。假设磁铁移动得足够快，这个力气会大得足以抑制向下的重力，举起移动中的磁铁。 所以当磁铁移动时，会使得自己浮在金属上

9、方，并靠着本身电子移动产生的力气保持浮力。这个过程就是所谓的磁浮，这个原理可以适用在列车上。下面介绍常导磁吸式 EMS和超导磁斥式 EDS列车的具体运行原理。常导磁吸式(EMS) 利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁铁 (悬浮电磁铁)和铺设在线路导轨上的磁铁，在磁场作用下产生的吸引力使车辆浮起，见图2 所示。车辆和轨面之间的间隙与吸引力的大小成反比。为了保证这种悬浮的牢靠性和列车运行的平稳，使直线电机有较高的功率，必需准确地掌握电磁铁中的电流，使磁场保持稳定的强度和悬浮力，使车体与导轨之间保持大约 10 mm 的间隙。通常承受测量间隙用的气隙传感器来进展系统的反响掌握。这种悬浮方式不需要设置专用

10、的着地支撑装置和关心的着地车轮，对掌握系统的要求也可以稍低一些。超导磁斥式(EDS) 此种形式在车辆底部安装超导磁体放在液态氦储存槽内，在轨道两侧铺设一系列铝环线圈。列车运行时，给车上线圈(超导磁体)通电6流，产生强磁场，地上线圈(铝环)与之相切与车辆上超导磁体的磁场方向相反， 两个磁场产生排斥力。当排斥力大于车辆重量时，车辆就浮起来。因此，超导磁斥式就是利用置于车辆上的超导磁体与铺设在轨道上的无源线圈之间的相对运 动，来产生悬浮力将车体抬起来的。如图3 所示。由于超导磁体的电阻为零，在运行中几乎不消耗能量，而且磁场强度很大。在超导体和导轨之间产生的强大排斥力，可使车辆浮起。当车辆向下位移时，超导磁体与悬浮线圈的间距减小电流增大， 使悬浮力增加，又使车辆自动恢复到原来的悬浮位置。这个间隙与速度的大小有关，一般到100km/h 时车体才能悬浮。因此，必需在车辆上装设机械关心支承装置，如关心支持轮及相应的弹簧支承，以保证列车安全牢靠地着地。掌握系统应能实现起动和停车的准确掌握。