第16章 电磁铁与自动控制

1、物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 思维感悟成体系思维感悟成体系 思维感悟成体系 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 思维感悟成体系思维感悟成体系 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 回眸教材析知识 物理物理新课标（新课标（HYHY） 1. 磁极：每个磁体都有两个磁极，一个是磁极：每个磁体都有两个磁极，一个是 ；另一；另一 个是个是 .磁极间的相互作用规律：磁极间的相互作用规律：_， _.磁性：磁体能吸引磁性：磁体能吸引 _等物质等物质 的性质的性质(吸铁性吸铁性)能被磁体吸引的物质能被磁体吸引的物质 是铁是铁 2. 磁性

2、有无的判断方法：磁性有无的判断方法：根据磁体的根据磁体的 判断；判断；根根 据磁体的据磁体的 判断；判断；根据磁体根据磁体 判断；判断；根根 据磁极的据磁极的 最强判断最强判断 南南(S)(S)极极 北北(N)(N)极极同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引铁、钴、镍铁、钴、镍 不一定不一定 吸铁性吸铁性 指向性指向性相互作用规律相互作用规律 磁性磁性 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 3. 磁场：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不磁场：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不 着的特殊物质磁体间的着的特殊物质

3、磁体间的 和和 现象，都是通过现象，都是通过 磁体周围的磁场发生的；基本性质：磁场对放入其中的磁体产磁体周围的磁场发生的；基本性质：磁场对放入其中的磁体产 生生的作用磁极间的相互作用是通过的作用磁极间的相互作用是通过 而发生的；方而发生的；方 向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时 所指的方向所指的方向 就是该点磁场的方向就是该点磁场的方向 4. 磁感线：磁感线：为了形象而方便地表示磁场，人们画出一条条为了形象而方便地表示磁场，人们画出一条条 带有箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线如图带有箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线如图161所示，曲所示，曲 线上任何一

4、点的切线方向都跟放在该点的磁针线上任何一点的切线方向都跟放在该点的磁针 所指的方所指的方 向一致方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的向一致方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 出来，出来， 回到磁体的回到磁体的 . 相互作用相互作用 磁化磁化 力力磁场磁场 北极北极 北极北极 南极南极 北极北极 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 图图16161 1 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 5. 地磁场：在地球周围空间里存在的磁场磁针指南北是地磁场：在地球周围空间里存在的磁场磁针指南北是 因为受到因为受到 作用地磁

5、场的北极在地理的作用地磁场的北极在地理的 附近，地附近，地 磁场的南极在地理的磁场的南极在地理的 附近如指南针的北极指的就是地磁附近如指南针的北极指的就是地磁 的的 . 6. 奥斯特实验：奥斯特实验：把小磁针放在桌面上，将导线把小磁针放在桌面上，将导线 架在架在 小磁针的上方小磁针的上方(如图如图162所示所示)，然后把导线的两端接在电池的，然后把导线的两端接在电池的 两极上闭合开关，导线中有电流通过时，小磁针就会两极上闭合开关，导线中有电流通过时，小磁针就会 ； 断开开关，导线中无电流通过时，小磁针断开开关，导线中无电流通过时，小磁针 .再把接再把接 在电池上的导线两端对调一下，小磁针的转向

6、在电池上的导线两端对调一下，小磁针的转向 .实验说实验说 明：通电导体跟磁体一样，周围也存在着明：通电导体跟磁体一样，周围也存在着 ，且磁场的方向，且磁场的方向 与与 的方向有关的方向有关 地磁场地磁场南极南极 北极北极 南极南极 平行平行 偏转偏转 回到原来位置回到原来位置 发生变化发生变化 磁场磁场 电流电流 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 图图16162 2 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 7. 右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让右手螺旋定则：用右手握住螺线管，让 跟螺线管中电流跟螺线管中电流

7、 一致，则大拇一致，则大拇 指所指的那端就是螺线管的指所指的那端就是螺线管的 .用右手螺旋定则判断图用右手螺旋定则判断图163 中通电螺线管的中通电螺线管的N、S极，并在图上标出极，并在图上标出 四指弯曲的方向四指弯曲的方向环绕的方向环绕的方向 N极极 答案答案 图略图略 图图16163 3 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 8. 电磁铁：人们在利用通电螺线管的磁性时，通常都要电磁铁：人们在利用通电螺线管的磁性时，通常都要 把螺线管紧密地套在一个把螺线管紧密地套在一个 上，这样就构成了一个电磁上，这样就构成了一个电磁 铁它是由铁它是由 和和 两部分

8、组成的两部分组成的 9. 电磁铁的优点：电磁铁的优点：电磁铁与永久磁铁相比的优点是：磁电磁铁与永久磁铁相比的优点是：磁 性有无由性有无由 来控制，磁极由来控制，磁极由 来控制，磁性强弱由来控制，磁性强弱由 、 来控制来控制 铁芯铁芯 线圈线圈铁芯铁芯 通断电通断电 电流方向电流方向 电流大小电流大小线圈匝数线圈匝数 工作电路工作电路 10. 10. 电磁继电器：电磁继电器是利用电磁铁来控制电磁继电器：电磁继电器是利用电磁铁来控制 的一种装置，如图的一种装置，如图16164 4所示是一种常见的控制系统，当电磁所示是一种常见的控制系统，当电磁 铁有磁性时红灯亮，当电磁铁无磁性时绿灯亮试连接控制铁有

9、磁性时红灯亮，当电磁铁无磁性时绿灯亮试连接控制 电路和工作电路电路和工作电路 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 图图16164 4 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 回眸教材析知识回眸教材析知识 答案答案 如图如图165所示所示 图图16165 5 典例典例1 1：认识磁场和磁感线认识磁场和磁感线 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 典例精析把方向 物理物理新课标（新课标（HYHY） 例例1 1关于磁场和磁感线的说法正确的是关于磁场和磁感线的说法正确的是( () ) A. A. 磁感线是磁场中确实存在的线磁感线是磁场中确实存

10、在的线 B. B. 没有磁感线的区域就没有磁场没有磁感线的区域就没有磁场 C. C. 磁体的周围都存在着磁场磁体的周围都存在着磁场 D. D. 磁感线上某一点的小磁针北极指向可能与该点的磁场方磁感线上某一点的小磁针北极指向可能与该点的磁场方 向不一致向不一致 C 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析 C C本题主要考查磁场和磁感线，磁感线并不存在，本题主要考查磁场和磁感线，磁感线并不存在， 只是为了帮助人们想象磁场在空间的分布情况而规定的，磁感只是为了帮助人们想象磁场在空间的分布情况而规定的，磁感 应线上小磁针北极指向就是该点的磁场方向，所以

11、选项应线上小磁针北极指向就是该点的磁场方向，所以选项A A、D D说说 法错误磁场是磁体周围的物质，是客观存在的所以选项法错误磁场是磁体周围的物质，是客观存在的所以选项B B不不 正确，选项正确，选项C C正确正确 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例2：奥斯特实验：奥斯特实验 例例2 2如图如图16166 6所示，由甲、乙两图可以得出的结论：通所示，由甲、乙两图可以得出的结论：通 电导线的周围有电导线的周围有_；由乙、丙两图，可以得出的结论：；由乙、丙两图，可以

12、得出的结论： _._. 图图16166 6 磁场磁场 通电导体周围的磁场方向与电流方向有关通电导体周围的磁场方向与电流方向有关 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析 由甲、乙两个图可以看出：有电流通过导线时，由甲、乙两个图可以看出：有电流通过导线时， 小磁针发生偏转，因此可以说明通电导体周围存在磁场而小磁针发生偏转，因此可以说明通电导体周围存在磁场而 乙、丙两图不同的之处只是电流的方向发生了改变，现象是乙、丙两图不同的之处只是电流的方向发生了改变，现象是 磁场的方向也改变了，从而证明了磁场的方向与电流的方向磁场的方向也改变了，从而证明了磁场的

13、方向与电流的方向 有关有关 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例3 3：右手螺旋定则的应用右手螺旋定则的应用 例例3 3根据图根据图16167 7中通电螺线管的中通电螺线管的N N、S S极，标出电源的极，标出电源的“” 极和极和“”极极 图图16167 7 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 答案答案 如图如图168所示所示 图图16168 8 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把

14、方向 解析解析 本题重点考查右手螺旋定则，很多学生容易犯本题重点考查右手螺旋定则，很多学生容易犯 的错误之一是用左手操作，因为右手拿着笔，左手闲着，的错误之一是用左手操作，因为右手拿着笔，左手闲着， 因而一定得放下笔进行判断此题不同之处是给出了因而一定得放下笔进行判断此题不同之处是给出了N、S 极，所以要求大拇指与极，所以要求大拇指与N极一致，再根据自己的四指环绕极一致，再根据自己的四指环绕 方向确定电流的环绕方向方向确定电流的环绕方向 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向

15、 典例典例4 4：探究电磁铁的磁性探究电磁铁的磁性 例例4 4如图如图16169 9所示是某学习小组同学设计的研究所示是某学习小组同学设计的研究“电磁铁电磁铁 磁性强弱磁性强弱”的实验电路图的实验电路图 图图16169 9 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 电磁铁电磁铁(线圈线圈)50匝匝100匝匝 实验次数实验次数123456 电流电流/A0.81.21.50.81.21.5 吸引铁钉的吸引铁钉的最多数最多数 目目 / 枚枚 581071114 移动滑动变阻器移动滑动变阻器 吸引大头针的数目吸引大头针的数目 控制变量控制变量 (1)(1)要改变电

16、磁铁线圈中的电流大小，可通过要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定，本实验主要采用来确定，本实验主要采用_法来研究法来研究 (2)(2)下表是该组同学所做实验的记录：下表是该组同学所做实验的记录： 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 比较实验中的比较实验中的1、2、3(或或4、5、6)，可得出的结论是：，可得出的结论是： 电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ； 比较实验中的比较实验中的1和和4(或或2和和5或或3和和6

17、)，可得出的结论是：电，可得出的结论是：电 磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数 (3)在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问 题：题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不 会还与线圈内的铁芯大小有关？会还与线圈内的铁芯大小有关？” 越大磁性越强越大磁性越强 越多磁性越强越多磁性越强 可能有关可能有关 其他因素不变，只改变铁芯的大小，观察吸引大头针的多少其他因素不变，只改变铁芯的大小，观察吸引大头针的多少 你对此猜想是：你对此猜想是：_； 现有大小

18、不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方 法：法： . . 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析 本题考查影响电磁铁磁性强弱的因素实本题考查影响电磁铁磁性强弱的因素实 验重点考查控制变量法的应用：一次控制线圈匝数不验重点考查控制变量法的应用：一次控制线圈匝数不 变改变电流，另一次控制电流不变改变线圈匝数第三变改变电流，另一次控制电流不变改变线圈匝数第三 个问题也是考查控制变量法的应用个问题也是考查控制变量法的应用 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精

19、析把方向 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例5 5：自动控制自动控制 例例5 5如图如图16161010所示是一种温度自动报警器的原理图，制所示是一种温度自动报警器的原理图，制 作作_(_(选填选填“酒精酒精”、“煤油煤油”或或“水银水银”) )温度计时插温度计时插 入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁 具有具有_，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号，将衔铁吸引过来，使电铃发出报警信号 水银水银 磁性磁性 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向

20、典例精析把方向 图图16161010 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第第16章章 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析 当温度升高到温度计内金属丝的位置时，控制电路当温度升高到温度计内金属丝的位置时，控制电路 是通路，有电流流过，电磁铁有磁性，衔铁被吸引过来，工作是通路，有电流流过，电磁铁有磁性，衔铁被吸引过来，工作 电路通路，电铃响电路通路，电铃响 第第16章章 实战演习成高手实战演习成高手 实战演习成高手 物理物理新课标（新课标（HYHY） 1. 1. 关于磁场知识，下列说法正确的是关于磁场知识，下列说法正确的是( () ) A. A. 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线磁感线是磁场

21、中真实存在的一些曲线 B. B. 没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化 C. C. 磁体周围的磁感线从磁体磁体周围的磁感线从磁体S S极出来，回到磁体极出来，回到磁体N N极极 D. D. 磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的 B B 第第16章章 实战演习成高手实战演习成高手 物理物理新课标（新课标（HYHY） 2. 2. 如图如图16161111所示是著名的所示是著名的_实验，该实验首先发实验，该实验首先发 现了现了 ，其中，小磁针的偏转方向跟，其中，小磁针的偏转方向跟 方向方向 有关有关 奥斯特奥斯特 图图16161

22、111 电流的磁效应电流的磁效应电流电流 第第16章章 实战演习成高手实战演习成高手 物理物理新课标（新课标（HYHY） 3. 3. 在如图在如图16161212所示的四个图中，能正确地表示出通电螺所示的四个图中，能正确地表示出通电螺 线管极性关系的是线管极性关系的是( () )D D 图图16161212 第第16章章 实战演习成高手实战演习成高手 物理物理新课标（新课标（HYHY） 4. 4. 如图如图16161313所示，小明同学在探究电磁铁磁场强度与哪所示，小明同学在探究电磁铁磁场强度与哪 些因素有关的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进些因素有关的过程中，使用两个相同的大铁钉绕

23、制成电磁铁进 行实验，当通电后，绕线多匝的大铁钉吸的小铁钉多，向右滑行实验，当通电后，绕线多匝的大铁钉吸的小铁钉多，向右滑 动动P P时，小铁钉纷纷掉落，从这些现象中可得到的结论是：时，小铁钉纷纷掉落，从这些现象中可得到的结论是： (1)_(1)_ _ _ ； (2)_(2)_ _ _ 电磁铁的磁场强度与线圈的匝数有关，匝数越多，电磁铁的磁场强度与线圈的匝数有关，匝数越多， 磁场越强磁场越强 电磁铁的磁场强度与线圈的电流强度有关，电磁铁的磁场强度与线圈的电流强度有关， 电流越大，磁场越强电流越大，磁场越强 第第16章章 实战演习成高手实战演习成高手 物理物理新课标（新课标（HYHY） 图图16

24、161313 第第16章章 实战演习成高手实战演习成高手 物理物理新课标（新课标（HYHY） 5. 5. 如图如图16161414所示是一个限流装置的示意图图中所示是一个限流装置的示意图图中P P是电磁是电磁 铁，铁，S S是闸刀开关，是闸刀开关，Q Q是衔铁，可绕是衔铁，可绕O O轴转动，试表述当电流过大轴转动，试表述当电流过大 时，它是怎样自动切断电路的时，它是怎样自动切断电路的 图图16161414 第第16章章 实战演习成高手实战演习成高手 物理物理新课标（新课标（HYHY） 答案答案 电流过大时，电磁铁磁性很强，电磁铁吸电流过大时，电磁铁磁性很强，电磁铁吸 引衔铁，开关引衔铁，开关S

25、 S断开断开( (或切断电路或切断电路) ) 第十六章过关测试第第十六章过关测试第2题针对训练题针对训练 第第16章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 试卷讲评针对练 物理物理新课标（新课标（HYHY） 1 1如图如图16161515所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来， 然后给导线通上如图所示的电流，则会发生的现象是然后给导线通上如图所示的电流，则会发生的现象是( () )B B 图图16161515 第第16章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 物理物理新课标（新课标（HYHY） A A通电螺线管转动，直至通电螺线管转动，直至A A端指向南，端指向南，B

26、B端指向北端指向北 B B通电螺线管转动，直至通电螺线管转动，直至B B端指向南，端指向南，A A端指向北端指向北 C C通电螺线管仍保持静止不动通电螺线管仍保持静止不动 D D通电螺线管能在任意位置静止通电螺线管能在任意位置静止 第第16章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 物理物理新课标（新课标（HYHY） 第十六章过关测试第第十六章过关测试第10题针对训练题针对训练 2 2如图如图16161616所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图光所示是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图光 控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会 闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆下列有关说法正确闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆下列有关说法正确 的是的是( () ) C C 图图16161616 第第16章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 物理物理新课标（新课标（HYHY） A A只要光控开关接收