电磁铁常识

电磁铁常识
电磁铁常识

电磁铁构造

一、确定需要的电磁铁的电压

1、直流电磁铁

2、交流电磁铁

二、确定需要的电磁铁的形状和性能

1、按照电磁铁的形状可以分为:

(1)、框架电磁铁

(2)、圆管电磁铁(管状电磁铁)

2、按照电磁铁的性能可以分为:

(1)、保持式电磁铁

(2)、门锁电磁铁(锁类电磁铁)

(3)、拍打式电磁铁

(4)、按摩电磁铁

(5)、电磁线圈

三、确定需要的电磁铁的工作方式:

1、拉式电磁铁

2、推式电磁铁

3、吸盘电磁铁

4、旋转电磁铁

四、确定需要电磁铁的行程,行程范围内的力量要求,通电频率(最长通电时间和最短断电时间)

五、确定以上电磁铁的参数后,再选择相对有能力生产的电磁铁厂家,最好是实地考察后再决定。

电磁铁应用

为确保您所使用的螺线管式电磁铁(包括我们通常所说的各式旋转电磁铁,推拉式电磁铁,直动式电磁铁,圆管式电磁铁,门锁电磁铁,保持式电磁铁,变压器等)能可靠的工作和达到应有的寿命,我们在选用各种螺线管式电磁铁时,应注意以下几个方面:

1:螺线管式电磁铁都是以直流电工作的,因此当工作电源为交流电时,请使用全波整流方式将交流电转换为直流电。

2:通电率(或通电持续率),是用线圈通电时间和断开时间的比率来表示

除通电率之外,有时还注出了每一次的最长通电时间的规定,这都是为防止线圈温度过度上升,从而导致螺线管电磁铁动作失误或寿命的减短,因此务必请在低于规定的数值下使用。

3:线圈中通过的电流值和线圈的圈数的乘积算做安培的匝数。各种螺线管式电磁铁的线圈数据中对应每个通电率周期都提供有参数值,螺线管式电磁铁的机械输出力的大小与其安培匝数成正比。

4:随着线圈温度的变化会引起螺线管电磁铁总体性能的变化。当线圈接通电源施加上电压后,线圈的温度会逐渐上升,线圈的电阻也就随之增加,通过线圈的电流会降低,从而,造成安培匝数的减少,螺线管电磁铁的机械输出功率也

就变小。一般产品样本或目录上所列的线圈数据和特性数据,均以环境温度20℃

t:线圈温升(℃),t1:初始环境温度(℃),R1:线圈初始电阻(Ω),t2:最终环境温度(℃),R2:线圈最终电阻 (Ω)

5:螺线管式电磁铁是一种带有高电感的电感负载,因此当通电电压断开时,控制用接点会产生电弧而被损坏,故应采取适当的接点保护措施。一般有两种方法可供选择,即二极管插入法或电容器插入法。当选用电容器插入法时,匹配的电阻值和电容器值应在具体使用电路上确认后决定其常数。

6:为了有效的控制线圈的温度上升,使用螺线管式电磁铁能在较大的安培匝数时也能正常使用,经常采用在螺线管电磁铁安装面上紧贴安装散热片的方法,帮助散热。散热片的大小可参照线圈数据表中推荐的尺寸,如果使用的散热片比推荐规定的尺寸小,就应当在低于线圈数据表中所示的工作电压的电压下使用。

不同的接线方式在线圈与外壳之间形成电压差,从而引起电蚀而使线圈出现断线。因此应避免把电源的负极接地,和在负极侧接开关使用。

9:常用单位的换算:

1N(牛顿)=0.102(kgf.公斤力)=102(gf.克力)

1kgf(公斤力)=9.807N(牛顿) 1Nm=10.197(kgf cm)

1Mpa=10.197(kgf cm2)

1kgf cm2=0.098(Mpa)

10:欧姆定律和电功率(参考)图中:

选购要求

由于我们国家和社会对节能越来越重视,今后节能产品的市场会越来越大。我们发现,普通电磁铁(指由铁芯,线圈,衔铁,触点,簧片,引线,引脚,外壳组成,用较小交流电或直流电自动控制的自动开关),吸合后继续用电是无为功耗,于是我们开始对超节能电磁铁进行研发,目的是全面代替普通电磁铁,达到节能目的。

现有的电磁铁主要有两种:普通电磁铁(又分为交流型和直流型),磁保持电磁铁(又分永磁型和剩磁型)。它们各有优缺点,普通电磁铁的优点是只需要额定电压来控制触点的开或关,控制端所需电路简单,应用领域广泛,普通电磁铁的缺点是持续耗电较大,控制端线圈易发热,交流电磁铁易产生交流噪声。磁保持电磁铁优点是无需持续供电,控制端线圈不易发热,缺点是控制端需改变电流方向来控制触点开或关(剩磁型也可以用交流电来弹开衔铁使触点关或开),电路较为复杂,当停电或控制电路出故障时不知道该电磁铁的触点是开还是关,并且无法直接代替普通电磁铁,该领域不像普通电磁铁那样广泛。

电磁铁技术及应用

一、电磁铁在工业中的地位十分重要,是一种基本的电器,号称为"电器之王".磁铁与除铁设备市场的不断发展和竞争的加剧,用户不仅对电磁铁与除铁设备的质量有了更高要求,而且对生产效率也提出了更高的要求.为了提高电磁铁与除铁设备的质量和生产效率,丰富我国产品种类,提升行业产品知名度,推动中国电磁

铁与除铁设备行业发展,促进国内外电磁铁与除铁设备技术的研究和应用,组织一些活动.

二、电磁铁包括起重电磁铁、制动电磁铁、牵引电磁铁、推拉式电磁铁、框架式电磁铁、圆管式电磁铁、旋转式电磁铁、保持式电磁铁、双向转角电磁铁、吸盘式电磁铁、直流湿式阀用电磁铁、交流湿式阀用电磁铁、绣花机电磁铁、永磁吸盘、磁钢转角电磁铁、汽车电磁铁、拍打式电磁铁、气阀式电磁铁、自动电器的电磁系统、电磁振动器、以及电磁铁用到的软铁、硅钢片、档铁、外套、铁芯、线圈、整流控制设备和电磁铁生产设备.电磁除铁器、永磁除铁器、磁选机、磁辊、磁筛等除铁设备以及配套设备等等.

三、电磁铁主要用于航空航天、机械、冶金、矿山、造船、电力电子、煤炭、电动工具、交通、起重运输、家电、电机、门锁、纺织机械、游戏机、医疗器材、健身器材、办公设备、自动贩卖机、售货机、智能玩具、建材、化工、自动化机械、塑料、玻璃、水泥、造纸、食品、饲料、水处理等行业生产商、经营商,专业买家、海外贸易商、高等院校、科研院所及其它相关行业.

大象版五年级科学下册教学设计 玩转电磁铁教案

《玩转电磁铁》教案 教学目标: 1、让学生了解电磁铁的构成和性质。 2、使学生知道电磁铁的原理,认识到电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,培养学生的 动手实验能力。 教学重难点: 了解电磁铁有通电产生磁性、断电磁性消失的基本性质。电池节数越多,线圈圈数越多,电磁铁的磁性越强。 教学过程: 教学方法:本节课主要采用了小组合作探究的教学形式,即:发现问题→猜想假设→设计实验→实验→得出结论。 教学演示:小电机、小平口螺丝刀、铁钉、漆包线、电池、砂纸、电铃、电脑打铃器等。分组实验材料:每组1只铁钉、1根漆包线、2节电池、10个大头针等。 一、观察和提问 观察小电机的内部结构,提出问题,进行研究。 二、猜想与判断 讲解:我们来做个类似的线圈。做线圈的用到的材料是铁钉、漆包线,用铁钉作铁芯,在铁芯上缠上漆包线。漆包线是细铜导线,外面包有绝缘漆,绝缘漆是不能导电的,在电动机里用的也是这种漆包线。使用的时候,要把导线两端的绝缘漆刮下来,露出里面的铜2 线,才能接通电流。在实验前,老师已经把线头的绝缘漆都刮掉了,只要把它和电源的两端接通就能通电了。制作线圈的方法是:从铁钉的一端开始,把漆包线缠绕在铁钉上。在铁钉上缠绕一圈叫一匝(板书“1匝”),我们在铁钉上缠绕30匝,做一个30匝的线圈(边讲边演示),大家也一起来做一做吧。学生制作线圈。 提问:现在我们把这个线圈的两个线头与一节电池的两极接通,给这个线圈通电,用铁钉的一端靠近大头针,看看能不能把大头针吸起来。断开电池后,看看还能不能把大头针吸起来。 一、实验:电磁铁的磁性 谈话:请各组同学做一下这个实验。能不能把大头针吸起来。注意每次通电时间不能 太长,不要超过10秒钟,以免电池发热,损坏电池。 二、学生实验、报告 讲解:线圈通电后能够吸起大头针,就是说,它像磁铁一样,有了磁性,它的磁性是因为通电产生的,断了电,磁性就消失了,所以我们把这种中间插有铁芯的线圈叫做电磁铁。今天我们一起来学习第2课:玩转电磁铁。(板书课题:2玩转电磁铁)

电磁铁设计

直流电磁铁设计 共26 页 编写: 校对:

直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件,它输入的是电能,输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务,下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ(T ) 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积(A ) 3、磁场强度H= L NI (A/m ),建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度(磁通密度)的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr =0 μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律,由于铁磁材料的磁导率μ不是常数,使用磁阻计算磁路并不方便,磁阻计算一般只用于定性。

6、磁感应强度的定义式B=qv F ,磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管,端面处的 B=21 μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量,面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量,面积Ⅲ为电磁铁作的功。

我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小,Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁,(1)减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。(2)提高制造精度,使吸合后气隙最小,但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量,在衔铁位置一定时,取决于漏磁通,漏磁通大,面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A:输出的有效功 A0:电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0:电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率,而且还取决于磁性材料的正确利用,电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kυ 每一类型的电磁铁,都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说,长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长,吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁,引入结构系数K J这个判据。

电磁铁的特性

电磁铁的特性 按其线圈电流的性质可分为直流电磁铁和交流电磁铁;按用途不同可分为牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁及其他类型的专用电磁铁。 牵引电磁铁主要用于自动控制设备中,用来牵引或推斥机械装置,以达到自控或遥控的目的;制动电磁铁是用来操纵制动器,以完成制动任务的电磁铁;起重电磁铁是用于起重、搬运铁磁性重物的电磁铁。 3.电磁铁根据所用电源的不同,有以下三种: ①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V,电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大,换向时间短。但换向冲击大,工作时温升高(外壳设有散热筋);当阀芯卡住时,电磁铁因电流过大易烧坏,可靠性较差,所以切换频率不许超过30次/min,寿命较短。 ②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24V直流电压,因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热筋),体积小,工作可靠,允许切换频率为120次/min,换向冲击小,使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器,可以在直接使用交流电源的同时,具有直流电磁铁的结构和特性。 1、首先是电源设计,即线圈两端的电压。 2、绕线组材料的选取,如果设计要求绕线组质量轻,则可选择漆包铝线。一般情况下,选择漆包铜线,因为铜的电阻率低。 3、考虑绕线组的发热,绕线组是有电阻的,其发热功率P=U*U/R(U为电源电压)。 4、选用横截面积合适的导线作为绕线组。 5、磁吸力F∝磁感应强度B,而B∝I*N(电流与匝数的乘积),而I=U/R,且R∝N。(复杂吧,简化一下) 具体公式:B=u*I*N/2;R=ρ*L/S=ρ*π*D*N/S;(u是轮子的磁导率、ρ是导线的电阻率、S是导线的横截面积、D是线圈的平均直径≈32mm、N≈0.85*(20-12)*33.5/S、L是导线总长。注意:S的单位是平方毫米;ρ的单位是欧姆毫米) 则:B≈0.59*u*S/ρ(可以看出只要绕线区域一定,B与N无关。) 看线圈发热功率:P=U*U/R∝(S^2);所以导线横截面积S尽量取小,但S过小会导致磁吸力变化速度慢。

电磁铁的设计计算

电磁铁的设计计算 1原始数据 YDF-42 电磁铁为直流电磁铁工作制式为长期根据产品技术条件已知电磁铁的工作参数 额定工作电压UH=24V 额定工作电压时的工作电流IH ≤1A 2 测试数据 测试参数工作行程δ=1mm 吸力F=7.5kg 电阻R=3.5Ω 4 设计程序 根据已测绘出的基本尺寸通过理论计算确定线圈的主要参数并验算校核所设计出的电磁铁性能 4.1 确定衔铁直径dc 电磁铁衔铁的工作行程比较小因此电磁吸力计算时只需考虑表面力的作用已知工作行程δ=1mm 时的吸合力F=7.5kg 则电磁铁的结构因数 K = F/δ7.5/0.1=27 (1) 电磁铁的结构形式应为平面柱挡板中心管式 根据结构因数查参考资料,可得磁感应强度BP=10000 高斯 当线圈长度比衔铁行程大的多时,可以不考虑螺管力的作用,认为全部吸力都由表面力产生由吸力公式 F= (Bp/5000)2×Π/4×dc2 (2) 式中Bp磁感应强度(高斯) dc 活动铁心直径(毫米) 可以求得衔铁直径为 dc= 5800×F Bp = 5800×7.510000 =1.59cm=15.9mm 取dc=16 mm 4.2 确定外壳内径D2 在螺管式电磁铁产品中它的内径D2与铁心直径dc之比值n 约为2~ 3 ,选取n=2.7 D2=n ×dc=2.76×16=28.16 毫米(3) 式中D2 外壳内径毫米 4.3 确定线圈厚度 bk= D2?dc 2 ?Δ(4) 式中bk -----线圈厚度毫米 Δ------线圈骨架及绝缘厚度毫米今取Δ=1.7 毫米 bk= 28.16?16 2 ?1.7 =4.38毫米 今取bk=5 毫米 4.4 确定线圈长度 线圈的高度lk与厚度bk比值为β,则线圈高度

电磁铁教案

电磁铁教案 教学目标: 1、知道什么是电磁铁。 2、能够做一个电磁铁并能发现电磁铁与永久磁铁的异同点。 3、能通过探究实验,概括出电磁铁磁力大小与电池的数量、线圈的匝数有关。 教学重点难点: 重点:认识电磁铁的基本性质。 难点:探究影响电磁铁磁力大小的因素。 教学准备:电池、导线、铁钉、大头针、实验记录表 教学过程: 一、揭示课题 师:同学们,看(举起磁铁)还认识吗?它能干什么?(吸铁)演示吸桌上的回形针。 师:同学们,今天老师还带来了一个特殊的装置。老师让它吸大头针,它就吸;让它放,它就放。想不想见识一下? 师演示电磁铁,吸、放大头针。(同时提醒学生注意观察,在什么时候吸大头针,什么时候放大头针。) 师:给它通电就能当磁铁用,真是奇怪!这个奇怪的家伙还没有名字呢?你能根据它的特点给它起个名字吗?(电磁铁)我们的科学家给它起的名字也叫电磁铁。 二、自制“电磁铁”——提出问题 1、师:小科学家们,想自已做一个电磁铁吗? 2、教师介绍制作方法。 3、学生动手绕制电磁铁。 4、学生完成电磁铁后,测测能吸多少根大头针?

5、学生汇报吸回形针的个数。 6、(老师随机板书个数)怎么会有的吸的多,有的吸的少呢? 三、作出猜测 师:那么电磁铁磁力大小与哪些因素有关呢? 学生讨论,作出猜测。学生可能猜测:(1)线圈匝数;(2)电池节数;(3)导线粗细;(4)铁芯的粗细;(5)导线的长短……(师相机板书) 四、制订研究方案 1、过渡:要想验证我们的猜测,还得怎么办?(做实验)老师告诉你们,这个实验可难做了。稍有不注意,结果就会不准确。你们有信心做好吗?(学生齐声“有”) 2、那老师可得考考你们。选择一个因素让学生讨论研究方案。 3、汇报、讨论方案。师生提出补充修改意见。各组完善自己的方案。 五、实验操作 出示实验要求: (1)小组成员之间要互相合作,互相帮助; (2)认真研究发现问题并及时记录; (3)注意研究,结束或暂时停止时,要把电路断开。 学生选择材料实验。(教师参与小组活动并适时指导,注意普遍性) 六、汇报交流 1、小组代表上台汇报。(实物展示记录结果) 2、教师根据汇报相机板书。并总结出影响电磁铁磁力大小的原因。 七、拓展延伸 由于课堂时间有限,还有许多因素没有去研究,课后运用我们今天的探究方法,进一步研究我们所提出的其它的问题以及电磁铁的有关知识。

电磁铁设计

电磁铁设计

直流电磁铁设计

直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件,它输入的是电能,输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务,下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ (T ) 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积(A ) 3、磁场强度H= L NI (A/m ),建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度(磁通密度)的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr =0 μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律,由于铁磁材料的磁导率μ不是常数,使用磁阻计算磁路并不方便,磁阻计算一般只用于定性。

6、磁感应强度的定义式B= qv F ,磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管,端面处的 B=2 1μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量,面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量,面积Ⅲ为电磁铁作的功。

我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小,Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁,(1)减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。(2)提高制造精度,使吸合后气隙最小,但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量,在衔铁位置一定时,取决于漏磁通,漏磁通大,面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A:输出的有效功 A0:电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0:电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率,而且还取决于磁性材料的正确利用,电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kφ 每一类型的电磁铁,都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说,长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长,吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁,引入结构系数K J这个判据。

教科版六年级科学上册《电磁铁》教案

第2课电磁铁 【教学目标】 科学概念: 电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。 改变通过电磁铁中的电流方向(电池的正负极连接和线圈绕线方向)会改变电磁铁的南北极。 过程与方法: 制作铁钉电磁铁。 做研究电磁铁的南北极的实验。 情感、态度、价值观: 养成认真细致、合作进行研究的品质。 【教学重、难点】 【教学准备】 1. 学生自备:大头针、透明胶 2. 教师准备:绝缘导线、大铁钉、砂纸、指南针 【教学设计】 (一)导入 通过上节课的研究,我们知道了“电能够产生磁”。那么我们如果把导线绕在一枚大铁钉上,铁钉又会出现什么变化呢?(板书课题:电磁铁) (二)制作铁钉电磁铁 1. 阅读P50制作铁钉电磁铁的部分,按照书上的方法制作铁钉电磁铁。 (1)朝着同一个方向绕导线。 (2)要将绕在铁钉上的线圈2头固定好。 (3)制作完成后,要通电试一试是否制作成功。 2. 学生活动,教师巡视指导。 3. 电磁铁做好了没有?怎么知道自己制作的电磁铁是否具有磁性?(注意学生对实验过程和现象的描述,指导正确的实验方法。) 4. 电磁铁做好以后,在不通电的情况下具有磁性吗?为什么?(介绍磁化现

象) (三)铁钉电磁铁的南北极 1. 你们发现电磁铁的磁性哪里比较强?哪里比较弱?怎么知道的? 2. 组织学生讨论:对于普通的磁铁来说,磁性强的地方是磁极。电磁铁有磁极吗?我们可以验证电磁铁是否有磁极吗?怎么做? 3. 学生汇报,教师小结实验方法。 4. 学生实验,教师巡视指导。 5. 汇报实验发现:电磁铁是否有磁极?南北极各在那一端? 6. 各小组电磁铁的磁极位置一样吗?为什么? (1)比较磁极位置不一样的小组的电磁铁(注意电池的接法要与汇报前一致),找出2者之间的差别。 (2)讨论:电磁铁的南北极与什么因素有关? (3)交流发现。

初中物理电磁铁教案

电磁铁教案 【教学目标】 1.知识与技能 ●了解什么是电磁铁。知道电磁铁的特征和工作原理。 ●了解影响电磁铁磁性强弱的因素。 2.过程与方法 ●经历探究电磁铁的过程,体会控制变量的方法。 ●体会交流和评估在科学探究中的重要作用。 3.情感态度与价值观 ●体验探索科学的乐趣,培养主动与他人交流合作的精神。 ●认识物理在生活、生产、科学技术的广泛应用,激发学习物理的积极 性。 【教学重难点】 重点:培养学生设计实验,交流评估的能力。 难点:培养学生科学设计实验方案,大胆交流评估的能力。 【教学方法】 探究、实验、讨论法 【教学器材】 投影仪、PowerPoint课件、实物展台、电脑演示实验仪器电源 (6V),开关,滑动变阻器(20Ω 2A),电流表,一盒大头针,两个线圈匝数相同、铁芯粗细不同的电磁铁,导线,匝数可变的电磁铁。分组实验仪器电源(6V),开关,滑动变阻器(20Ω 2A),电流表,一盒大头针,导线8根,

课前发给每组学生:4寸大铁钉两个, 5mm漆包线1.5m一根,0.75m 一根。 教学流程图 教学程序内容与教师活动学生活动设计依据 一、引入新课(2分钟) 分别在竹筷和铁钉上紧密绕上电线或漆包线,用它们分别吸引大头针师:上节课,老师布置各组同学分别制作两个线圈匝数不同的电磁铁,都做好了吗?老师检查一下。(鼓励表扬做得好的) 师:谁能说说你是怎样制作的? 师:你知道电磁铁是由哪两部分构成的吗?(板书:1.构成:线圈+铁芯)师:线圈插入铁芯后磁性大大增强,这节课我们就通过实验来研究电磁铁。 二、进入新课,科学探究 (3分钟)师:现在就请同学们试着把其中一个电磁铁连入电路,看你制作的电磁铁能不能吸引大头针,能吸多少。同组同学可以先讨论如何连,再动手操作。(师巡回,对确实有困难的指点,强调连接电路开关要断开。) 师:哪组做完了,请告诉老师你们组吸引大头针的个数,并说明用的是线圈匝数多的还是线圈匝数少的。(记录三组数据在黑板上) 师:同学们都做完了吗?请断开开关。你们制作的电磁铁都能吸引大头针吗?在实验中你们有没有发现什么问题?(提示学生回答并板书:2. 特性:磁性有无通断电) 师:吸引大头针数量不同表明什么?

电磁铁的结构及工作原理

电磁铁的结构及工作原理 1.电磁铁的工作原理与典型结构 电磁铁的结构形式很多,如图所示。 按磁路系统形式可分为拍合式、盘式、E形和螺管式。按衔铁运动方式可分为转动式如图(a)所示和直动式如图(b)、(c)、(d)所示。 电磁铁的基本工作原理: 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,如图所示。

2.电磁铁的分类 按其线圈电流的性质可分为直流电磁铁和交流电磁铁;按用途不同可分为牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁及其他类型的专用电磁铁。 牵引电磁铁主要用于自动控制设备中,用来牵引或推斥机械装置,以达到自控或遥控的目的;制动电磁铁是用来操纵制动器,以完成制动任务的电磁铁;起重电磁铁是用于起重、搬运铁磁性重物的电磁铁。 3.电磁铁根据所用电源的不同,有以下三种: ①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V,电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大,换向时间短。但换向冲击大,工作时温升高(外壳设有散热筋);当阀芯卡住时,电磁铁因电流过大易烧坏,可靠性较差,所以切换频率不许超过30次/min,寿命较短。 ②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24V直流电压,因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热筋),体积小,工作可靠,允许切换频率为120次/min,换向冲击小,使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器,可以在直接使用交流电源的同时,具有直流电磁铁的结构和特性。 1、首先是电源设计,即线圈两端的电压。建议使用直流电源,因为直流电流可 以保证次吸力稳定,没有交变。介于你设计的磁吸力小,可选用5-12V直流电源(电压越大,反应速度越快)。 2、绕线组材料的选取,如果设计要求绕线组质量轻,则可选择漆包铝线。一 般情况下,选择漆包铜线,因为铜的电阻率低。 3、考虑绕线组的发热,绕线组是有电阻的,其发热功率P=U*U/R(U为电源 电压)。 4、选用横截面积合适的导线作为绕线组。 5、磁吸力F∝磁感应强度B,而B∝I*N(电流与匝数的乘积),而I=U/R,

电磁铁公开课教案

电磁铁 教学目标: 过程与方法 ●能够根据所给的材料制作一个电磁铁; ●能够做电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关的实验; ●能够对电磁铁的两极变化进行探究。 知识与技能 ●知道什么是电磁铁; ●知道电磁铁的磁力大小与电池的电量、导线缠绕的圈数有关; 情感、态度与价值观 ●积极主动地研究电磁铁,体会探究的乐趣; ●乐于合作与交流。 教师准备:导线、铁钉(用火烧过的)、回形针、指南针、电视资料 学生准备:电池 教学过程设计 一、制作电磁铁4+6 (出示一包木屑与回形针的混合物) 1.导入:今天老师不小心把一些回形针掉到了一包木屑里,同学们有什么办法能快速的分开它们? 学生可能提出用磁铁把大头针吸上来。 (注:用水分,用火分,用筛子分,用磁铁分等) (评:你真聪明。你能会动脑筋。你的这个方法很棒。) 2.同学们的方法很好。(鼓励)还有没有其他的方法?老师还有一种办法。睁大你的眼睛。演示(像魔术师一样): (将一个电磁铁放在盒子中,启动电磁铁,吸引回形针) 刚才我们看到的这个魔术其实就是我们今天要学习的电磁铁。(板书) 同学们看一看,这个装置有那几个部分组成的呢?(观察) 1、导线 2、铁芯 3、电池 4、开关(板书)(交流) 电磁铁在什么状况下会产生磁性呢?(讨论1分钟) 3、学生交流 你想不想也拥有这样神奇的电磁铁呢?你知道怎么做的吗?各组讨论一下交流各组的意见教师小结:出示示意图讲解 【1、指导电池放置的位置】 【2、指导线圈绕的方式。(同一方向和整齐)】 【3、电路的连接方法。(电池→开关→缠绕导线的铁芯)】 【4、让我们填写好我们的实验报告单,注意在本小组中分配好工作,还要注意报告单上面有五角星的操作步骤。】 4.学生尝试制作并验证电磁铁吸铁。请同学记得自己绕了多少圈?(为了提高效果,最好不要少于40圈)吸引了几个回形针. 学生实验报告单(一) 4、学生报告自己的实验报告,教师询问多个小组(4组) (板书学生绕制的圈数和吸引回形针的数量。) 二、研究电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关6+15

传感器技术详细讲解样本

传感器技术

模块一传感器(Sensor) 知识要求: 1、传感器组成及工作原理; 2、分类、输出特性、和负载的连接。 技能要求: 1、掌握光电、电感、电容和磁场式传感器的正确使用; 2、掌握传感器的串联、并联回路控制负载。 1.1 传感器基本知识 1.1.1 定义 传感器是自动检测装置中直接感受被测量, 并将它转换成可用信号输出的器件。 ①自动检测在自动化装置构成的系统中是必不可少的。 ②直接感受被测量, 表明传感器和被测量之间没有其它感受器件。 ③实际的被测量中多数是非电量, 当然也可能是电量。 ④输出的可用信号, 是与被测量有确定对应关系的电量, 一般为电压、电流。1.1.2 组成 辅助电源 图1.1传感器组成 ①敏感元件是传感器中直接感受被测量并输出与被测量成确定关系的其它量的元件。其作用是检测感应被测物体信息。 ②转换元件是只感受由敏感元件输出的与被测量成确定关系的其它量并将其转换成电量输出的元件。其作用是把被测物体信息转换为可用输出信号( 电量) 。 ③辅助元件: 辅助电源, 固定、支撑件等。

1.1.3 应用 代替人的五种感觉( 视、 听、 嗅、 味、 触) 器官。 1.1.4 分类 按输出信号的性质分: 数字量传感器、 模拟量传感器。 1.1.5 数字量传感器输出特性 ( 1) NPN 型: 传感器的转换元件的输出管为NPN 型。 ①传感器的负载( 灯) 接在传感器电源正极( +DC24V) 和传感器输出信号端之间; ②未感应时传感器输出管截止, 输出端输出逻辑电平”1”( +DC24V) , 负载不工作; ③有感应时传感器输出管导通, 输出端输出逻辑电平”0”( 0V) , 负载得电工作。 ( 2) PNP 型: 传感器的转换元件的输出管为PNP 型。 ①传感器的负载( 灯) 接在传感器输出信号端和传感器电源负极( 0V) 之间; ②未感应时传感器输出管截止, 输出端输出逻辑电平”0”( 0V) , 负载不工作; ③有感应时传感器输出管导通, 输出端输出逻辑电平”1”( +DC24V) , 负载 得电工作。 蓝 黑红 蓝黑红负载 接近开关电路接 近 开 关 电 路负载()输出特性为型()输出特性为型 图1.2 以电感式接近开关为例的传感器输出特性 1.2 光电式传感器

电磁铁设计

直流电磁铁设计 共 26 页 编写: 校对: 直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件,它输入的是电能,输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务,下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B=S Φ(T ) 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积(A ) 3、磁场强度H=L NI (A/m ),建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ=H B 建立了磁场强度和磁感应强度(磁通密度)的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr = μμ 5、 磁通Φ=M R NI

磁阻R M =s l 这称为磁路的欧姆定律,由于铁磁材料的磁导率μ不是常数,使用磁阻计算磁路并不方便,磁阻计算一般只用于定性。 6、磁感应强度的定义式B=qv F ,磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管,端面处的 B=2 1μ0nI 。 8、磁效率 当电磁铁接上电源,磁力还不足克服反力,按0~2的直线进行磁化,达到期初始工作点2。当磁力克服反力使气隙减小直至为零时,工作点由2~3。断电后工作点由3~0。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量,面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量,面积Ⅲ为电磁铁作的功。 我们的目的是使 Ⅰ和Ⅱ的面积最小,Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁,(1)减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。(2)提高制造精度,使吸合后气隙最小,但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量,在衔铁位置一定时,取决于漏磁通,漏磁通大,面积Ⅱ就大。 9、机械效率 K 1=0A A A :输出的有效功

电磁铁参数计算方式

电磁铁参数计算方式 (2012-02-17 11:00:53) 标签: 文化 为确保您所使用的螺线管式电磁铁(包括我们通常所说的各式旋转电磁铁、推拉式电磁铁、直动式电磁铁、圆管式电磁铁等能可靠的工作和达到应有的寿命,我们在选用各种螺线管式电磁铁时,应注意以下几个方面: 1、螺线管式电磁铁都是以直流电工作的,因此当工作电源为交流电时,请使用全波整流方式将交流电转换为直流电; 2、通电率(或通电持续率),是用线圈通电时间和断开时间的比率来表示: 除通电率之外,有时还注出了每一次的最长通电时间的规定,这都是为防止线圈温度过度上升,从而导致螺线管电磁铁动作失误或寿命的减短,因此务必请在低于规定的数值下使用。 3、线圈中通过的电流值和线圈的圈数的乘积算做安培匝数。各种螺线管式电磁铁的线圈数据中对应每个通电率周期都提供有参数值,螺线管式电磁铁的机械输出力的大小与其安培匝数成正比。 4、随着线圈温度的变化会引起螺线管电磁铁总体性能的变化。当线圈接通电源施加上电压后,线圈的温度会逐渐上升,线圈的电阻也就随之增加,通过线圈的电流会降低,从而,造成安培匝数的减少,螺线管电磁铁的机械输出功率也就变小。一般产品样本或目录上所列的线圈数据和特性数据,均以环境温度20℃时为依据,线圈温度和线圈电阻,安培匝数之间的关系如表1所示。 线圈温度(℃)-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 电阻系数0.764 0.843 0.921 1 1.079 1.157 1.236 1.314 1.393 安培匝数比 1.309 1.186 1.086 1 0.927 0.864 0.809 0.761 0.718 线圈温升是按电器温升检 测试验标准检测并以下式计算 确定式中: 100% 50% 25% 10%

电磁铁设计

精心整理 直流电磁铁设计 共26页 编写: 1234、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度(磁通密度)的关系。 μ0=4π×10 -7 享/米相对磁导率μr = μμ 5、 磁通Φ= M R NI

磁阻R M = s l 这称为磁路的欧姆定律,由于铁磁材料的磁导率μ不是常数,使用磁阻计算磁路并不方便,磁阻计算一般只用于定性。 6、磁感应强度的定义式B= qv F ,磁感应强度与力的关系。 7 8(2)9、机械效率 K 1= 0A A A :输出的有效功 A0:电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数

G K2= A G=电磁铁重量。 A0:电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率,而且还取决于磁性材料的正确利用,电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。 11 K Q 12 一部分用来建立磁场,当电流达到稳定值后,磁场的能量不再增加,电磁铁从电源吸收的能量全部消耗于线圈子的发热上,磁场的能量用来产生吸力和作功。 13、工作制 (1)热平衡公式 热平衡公式:Pdt=CGdτ+μsτdt

式中:Pdt供给以热体的功率和时间 CGdτ-提高电磁铁本身温度的热量。C-发热体比热 G-发热体质量dτ-在dt时间内电磁铁较以前升高的温度。 μsτdt-发散到周围介质中的热量。μ-散热系数。S-散热面积。τ-电磁铁超过周围介质的温度。 (2 升。 (3 度达不到温升τy。工作停止后,产品的温度又降到周围介质温度。短期工作制CGdτ(产品本身热容)是主要的方面。 短期工作制电流密度按13~30A/mm2。 重复短期工作制:产品工作和停止交替进行,工作时产品温度达不到温升τy,停止时产品降不到周围介质温度。

电磁铁完整教案

电磁铁教学设计 桑枣一小:周健教学目标: 科学概念:电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。改变电池正负极接法或改变线圈绕线的方向,会改变电磁铁的南北极。 过程与方法:制作铁钉电磁铁,做研究电磁铁的南北极的实验。 情感、态度、价值观:养成认真细致、合作进行探究的品质。 教学重点:发现电磁铁的基本性质,发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。 教学难点:探究电磁铁南北极发生变化与哪些因素有关。 教学准备:师生每人准备:有绝缘皮的导线两根、橡皮筋四根、大头针若干、1号电池1节、铁钉2枚、小磁针1个。 教学过程: 一、活动导入 通过转移大头针的活动导入新课揭示课题。 二.制作铁钉电磁铁并探究其基本性质。 1、在铁钉上绕线圈制作电磁铁。 2、测试电磁铁填写实验报告单一。 3、汇报看到的实验现象,并作出合理的解释。 三.电磁铁南北极的研究。 1、猜一猜:电磁铁有南北极吗?

2、交流验证方案,确定测试电磁铁南北极的方法。 3、学生动手操作,借助小磁针开展研究,并填写实验报告单二。 4、小组汇报本组电磁铁南北极情况。 5、观察各组的数据,发现了什么?(南北极有不一样的情况) 6、猜测:可能是什么因素影响了电磁铁的南北极呢? ①与电池的正负极接法有关;②与线圈绕线方向有关 7、这些都只是我们的猜测,但真的有关系吗?我们还需要用实验来证明。(关注点:每次只改变一个因素;多次实验,及时记录。) 8、学生分组研究并记录,完成实验报告单三,教师巡视。 9、交流研究现象和结果。 小结并板书:改变电池的正负极接入方向,改变线圈缠绕的方向,会改变电磁铁的南北极。 四.回顾知识,总结。 1、比较磁铁和电磁铁有哪些不同的地方。 2、电磁铁南北极可以改变那你们觉得电磁铁的磁力能不能改变呢?板书设计 电磁铁 通电产生磁性 断电磁性消失 改变电池的正负极接入方向 改变线圈缠绕的方向 电磁铁的基本性质 改变电磁铁的南北极

六年级科学上册 电磁铁的磁力(一)教

电磁铁的磁力 (一) 【教学目标】 科学概念: 1.电磁铁的磁力是可以改变的。 2.电磁铁的磁力大小与线圈的圈数有关: 圈数少磁力小,圈数多磁力大。 过程与方法: 1.有一定根据地进行假设,找出认为可能影响电磁铁磁力的因素。 2.在教师的指导下,会识别变量设计对比实验,会控制变量检验线圈圈数对磁力大小的影响。 3.能对本小组实验方案作介绍说明,体会到交流与讨论能引发新的想法。 情感、态度、价值观: 1.能够大胆想象,又有根据地假设。 2.能够以严谨的科学态度作检验假设的实验。 【教学准备】 1.学生自备: 一号电池、大头针 2.教师准备: 电池盒、大铁钉、长绝缘导线 【教学设计】

一、导入 1.(直到学生看P52图片)这是一个用在废铁处理厂的电磁起重机,它利用电磁铁的原理制造而成,一次可以吸起数吨重的废铁!你们知道磁力这么大的电磁铁是怎么做成的吗? 2.今天我们就一起来研究: 电磁铁的磁力(板书课题) 二、作出我们的假设 1.上节课我们制作过电磁铁,谁来说一说: 电磁铁的磁性是用哪些材料做成的?它的磁性又是怎样产生的? 2.如果要使电磁体的磁性得到加强,我们大胆的假设一下应该怎么做? 3.学生小组内交流,教师巡视,强调假设时要说明自己的理由,尽量避免无端的猜测。指导填写P52表格。 4.全班交流,教师简要板书。 用心爱心专心 1三、"设计实验,检验假设 1.我们的这些假设可以被证明吗?应该怎么做实验证明? 2.以研究线圈圈数多少对电磁铁磁力大小的影响为例,说明:这是一个典型的对比实验,要想知道电磁铁的线圈增多时,磁力是会加大还是减小,我们要使哪些因素保持不变呢?在这个实验中我们要改变哪些因素,才能知道线圈的圈数会对磁性造成影响呢? 3.看书P53表格,小组讨论并填写表格。教师巡视。 4.全班交流小组填写的研究计划。 5.根据计划,各小组开始实验。 6.学生实验,教师巡视指导填写实验记录表。用心爱心专心2

小学科学 《 电磁铁 》教学设计22

小学科学《电磁铁》教学设计 教学目标: 1、知道电磁铁的基本性质,能够根据所给材料制作一个电磁铁。 2、能够做电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关的实验。 3、能选择适当方式表达对电磁铁磁力大小的研究结果。 4、了解电磁铁的应用,能主动对电磁铁现象进行研究,体会探究乐趣。 教学重点:认识电磁铁的基本性质。 教学难点:制作电磁铁,探究影响电磁铁磁力大小的因素。 教师准备:电池、铁钉、带绝缘皮的导线、大头针。 教学方法:观察、实验、分析、归纳、概括 教学过程: …… 二.认识电磁铁的性质。 1.演示实验: (1)出示电磁铁(不讲名称),不接电源,用它接近大头针。 (2)将电磁铁连接电源,再用它接近大头针。 (3)将电磁铁电源切断,再用它接近大头针。 2.谈话: 刚才的实验你看到什么?你有什么发现? 3.讨论: 这个装置有时有磁性,有时没有磁性。你认为这与什么有关系? 4.谈话: 你想亲自动手验证自己的想法吗?实验完毕后,请你拆开这个装置,看看它的结构是怎样的?还要把它组装好。 5.学生分组实验、观察: 6.汇报结果: (1)电磁铁由铁心与线圈构成。 (2)电磁铁通电时有磁性,切断电流后没有磁性。(板书通电有磁性断电没磁性)三.认识电磁铁也有两极 1.讨论: (1)磁铁都有南、北两极,电磁铁是不是也有南、北两极呢? (2)怎样弄清电磁铁有没有南、北极呢? 2.学生讨论,设计实验方案: 四、制作电磁铁 师:(取出一根导线)导线有磁性吗? 生:没有 师:(试一试)真的没有磁性,它也不能吸起这些大头针。现在,我要把这些导线一圈一圈的绕在这根铁钉上,这可并不是一件容易的事,为了使导线绕好后不松开(师边演示边说明)[打线结]我先把导线系在铁钉上,再拽拽紧不让它滑下来,【绕线圈】然后我顺着同一方向绕线圈一直绕下去,【打线结】绕到最后一圈时我再来打一个结,拽拽紧。 师:现在能吸起来吗? 生:不能 师:我还是试试看(试一试),哦,真的不行。 师:我还得再想想办法,给这个装置接上电源再来看看。

电器学电磁铁设计.

目录 引言 (1) 1 概述 (2) 1.1 基本公式及概念 (2) 1.2 一个简单电磁铁产品的结构图 (6) 1.3 电磁铁的结构形式 (7) 2直流电磁铁的设计要求 (9) 3 直流电磁铁的设计与计算 (10) 3.1 电磁铁设计点的选择 (10) 3.2选择电磁铁的结构形式 (11) 3.2.1用结构因数选择电磁铁的结构形式 (11) 3.3 直流电磁铁的初步设计 (12) 3.3.1 决定铁心半径和极靴半径 (12) 3.3.2 计算线圈磁通势 (13) 3.3.3 计算线圈高度及厚度 (14) 3.3.4计算线圈导线直径及匝数 (16) 3.4 计算极靴、衔铁和铁轭的尺寸 (16) 3.5 电磁铁草图 (18) 4 电磁铁性能验算 (19) 5结论 (22) 心得体会 (23) 参考文献 (24)

引言 电磁铁是一种执行元件,它输入的是电能,输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务,下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 电磁铁是通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性,它也叫做电磁铁。我们通常把它制成条形或蹄形状,以使铁芯更加容易磁化。另外,为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后磁就随之消失。电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用,由于它的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

《电磁铁的性质》说课

各位专家,大家好!现在我就所执教的《电磁铁的性质》谈谈我的教学设想。 一、教材分析:《电磁铁的性质》是教科版六年级上册第三单元《能 量》中的教学内容,本课是在学生已经认识电磁铁的构造基础上,和学生原有的知识经验上,继续探究电磁铁的基本性质及其南北极与哪些因素有关。 目标:1、知识目标:使学生知道什么是电磁铁,电磁铁的性质和它是否有南北极及影响其南北极的因素有哪些。 2、能力目标:培养学生发现问题和解决问题的能力,同时通过实验操作培养学生设计实验的能力、动手能力、归纳概括能力。 3、情感目标:培养学生爱科学的情感,激发学生进行科学实验的兴趣,培养学生认真细致、与人合作的态度。 重点:什么是电磁铁以及电磁铁的性质。 难点:电磁铁有没有南北极,如果有影响其因素有哪些,并设计实验证明。 教学准备:长短不同的绝缘导线若干条、经过退火处理的铁钉数个、指南针数个。电池盒(带电池)、大头针两盒等为每一小组准备一套实验材料。 二、说教法:科学是一门培养人的科学思维能力和提高科学素养的 重要学科。由于是六年级学生,我主要采取设置情景教学法,让学生积极主动地参与到教学活动中来,并在活动中得到认识和体验,产生实践的愿望。 引导学生将课堂教学和自己的经验结合起来,调动学生参与活动的积极性,培养学生理论联系实际的能力,从而达到最佳的教学效果。我采用了直观教学法、活动探究法、集体讨论等教学方法,通过小组动手实验和探究,在老师的指导下进行讨论,然后进行归纳总结,得出正确的结论。这样有利于调动学生的积极性,发挥学生学习的主体作用,让学生对本课知识的认知更清晰、更深刻。 三、说学法:在教学过程中重视学法的指导,让学生从机械的“答” 向“问”转变,从“学会”向“会学”转变,成为学习真正的主人。通过动手、思自主探究实验,最终得到结论,培养学生实际解决问题的能力。 教学过程: 一、演示磁铁吸大头针引出电磁铁 师:(出示磁铁)这是什么?(演示吸引大头针)它是磁铁。(板书:磁铁并画磁铁简图)磁铁有哪些性质?磁铁可以吸铁磁性恒久能指南北方向有南北极。(板书:可以吸铁磁性恒久有南北极在磁铁简图上标出南北极) 师:(出示大铁钉)这是什么?大铁钉它会不会像磁铁一样也能吸起大头针?(演示吸大头针)不能。老师可会变魔术,让大铁钉来听从我的指挥,你们信吗?要是老师成功了,你

小学科学《电磁铁》教学设计(创新性成果)

小学科学《电磁铁》教学设计(创新性成果) 内容分析 电磁铁是利用电流的磁效应使铁芯磁化产生磁力的装置。电磁铁是电生磁现象的最直接应用,电磁铁也广泛应用在各种用电器中,电磁铁结构简单、制作容易,呈现的现象有趣,探究电磁铁的性质是一个对学生进行科学启蒙,培养科学兴趣的良好契机。 教学目标 1.科学概念 电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。 改变电池正负极接法或改变线圈绕线的方向,会改变电磁铁的南北极。 2.过程与方法 知道电磁铁的基本性质,能够根据所给材料制作一个电磁铁。 能够做电磁铁的磁力大小跟哪些因素有关的实验。 能选择适当方式表达对电磁铁磁力大小的研究结果。 3.情感、态度、价值观 了解电磁铁的应用,能主动对电磁铁现象进行研究,体会探究乐趣。 养成认真细致、合作进行探究的品质。 教学重点、难点 重点:发现电磁铁的基本性质,发现电磁铁具有南北极并可改变的特点。 教学难点:制作电磁铁,探究影响电磁铁磁力大小的因素。 教师准备:电池、铁钉、带绝缘皮的导线、大头针。 教学方法:观察、实验、分析、归纳、概括 教学过程: 导入新课: 一.自行发现问题: 1.出示课题(板书电磁铁) 2.提问: 师:通过上节课的学习,我们认识了磁铁,知道了磁铁很神奇,具有磁性,能吸起铁质物体,如:大头针、小铁钉,订书针等。(教师演示吸起订书针的情景) 师:(老师出示一根铁钉)你们看老师今天带来了一根铁钉,它能吸起这些大头针吗? 生1:不能 师:为什么? 生:铁钉就是铁钉啊 师:光凭嘴说可不行,还是让我们来试试。(实验)哎呀,真的吸不起来,铁钉就是铁钉没有磁性,当然不能吸起铁性物质。 生2:能 师:你来,请你上来帮我用这根铁钉把这些大头针吸起来。 生2:实验 师:吸得起来吗? 生2:吸不起来 (后面同生1师生问答) 师:不过有一种力量很神奇,那就是科学!它能让这些铁钉带上磁性吸起大头针,你们相信吗?

电磁铁设计

直流电磁铁设计 共26页 编写: 校对: 直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件,它输入的是电能,输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务,下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ (T ) 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积(A ) 3、磁场强度H= L NI (A/m ),建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度(磁通密度)的关系。 μ0=4π×10 -7 享/米相对磁导率μr = μμ 5、 磁通Φ= M R NI

磁阻R M = s l 这称为磁路的欧姆定律,由于铁磁材料的磁导率μ不是常数,使用磁阻计算磁路并不方便,磁阻计算一般只用于定性。 6、磁感应强度的定义式B= qv F ,磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管,端面处的 B=2 1μ0nI 。 8、磁效率 当电磁铁接上电源,磁力还不足克服反力,按0~2的直线进行磁化,达到期初始工作点2。当磁力克服反力使气隙减小直至为零时,工作点由2~3。断电后工作点由3~0。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量,面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量,面积Ⅲ为电磁铁作的功。 我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小,Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁,(1)减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。(2)提高制造精度,使吸合后气隙最小,但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量,在衔铁位置一定时,取决于漏磁通,漏磁通大,面积Ⅱ就大。 9、机械效率 K 1= A A A :输出的有效功

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