磁性材料（五篇）

第一篇：磁性材料

       磁性材料

       一.磁性材料的基本特性 1.磁性材料的磁化曲线

       磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M 达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料 的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。

       2.软磁材料的常用磁性能参数

       饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

       剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。矩形比：Br∕Bs 矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。

       初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。

       居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。

       损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph Pe = af bf2 c Pe ∝ f2 t2 /，ρ 降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：

       总功率耗散（mW）/表面积（cm2）

       3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化 过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要 求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。

       二、软磁材料的发展及种类

       1.软磁材料的发展

       软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁 粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到 20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视 广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展，研制 出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。2.常用软磁磁芯的种类

       铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。按（主要成分、磁性特点、结构特点）制品形态分类：

       (1)粉芯类： 磁粉芯，包括：铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯（High Flux）、坡莫合金粉芯（MPP）、铁氧体磁芯

       (2)带绕铁芯：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金 三 常用软磁磁芯的特点及应用(一)粉芯类 1.磁粉芯

       磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特 性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的 大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。

       常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

       磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为： μe = DL/4N2S × 109 其中：D 为磁芯平均直径（cm），L为电感量（享），N 为绕线匝数，S为磁芯有效截面积（cm2）。(1)铁粉芯

       常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格最低。饱和磁感应强度值在1.4T左右；磁导率范围从22～100；初始磁导率μi随频率的变化稳定性好；直流电流叠加性能好；但高频下损耗高。铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化 铁粉芯初始磁导率随频率的变化(2).坡莫合金粉芯

       坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯（MPP）及高磁通量粉芯（High Flux）。MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。主要特点是：饱和磁感应强度值在7500Gs左右；磁导率范围大，从14～550；在粉末磁芯中具有最低的损耗；温度稳定性极佳，广泛用于太空设备、露天设备等；磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生。主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等,在AC电路中常用, 粉芯中价格最贵。

       高磁通粉芯HF是由50%Ni、50�粉构成。主要特点是：饱和磁感应强度值在15000Gs 左右；磁导率范围从14～160；在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度，最高的直流偏压能力；磁芯体积小。主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等, 在DC 电路中常用，高DC 偏压、高直流电和低交流电上用得多。价格低于MPP。

       (3)铁硅铝粉芯（Kool Mμ Cores）铁硅铝粉芯由9%Al、5%Si, 85�粉构成。主要是替代铁粉芯，损耗比铁粉芯低80%，可在8kHz以上频率下使用；饱和磁感在1.05T 左右；导磁率从26～125；磁致伸缩系数接近0，在不同的频率下工作时无噪声产生；比MPP有更高的DC偏压能力；具有最佳的性能价格比。主要应用于交 流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。2.软磁铁氧体（Ferrites）

       软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物，采用粉末冶金方法生产。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类，其中Mn-Zn铁氧体的产量和 用量最大，Mn-Zn铁氧体的电阻率低，为1～10 欧姆-米，一般在100kHZ 以下的频率使用。Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102～104 欧姆-米，在100kHz～10 兆赫的无线电频段的损耗小，多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器。磁芯形状种类丰富，有E、I、U、EC、ETD形、方形（RM、EP、PQ）、罐 形（PC、RS、DS）及圆形等。在应用上很方便。由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率，粉末冶金方法又适宜于大批量生产，因此成本低，又 因为是烧结物硬度大、对应力不敏感，在应用上很方便。而且磁导率随频率的变化特性稳定，在150kHz以下基本保持不变。随着软磁铁氧体的出现，磁粉芯的 生产大大减少了，很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。

       国内外铁氧体的生产厂家很多，在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。分为三类基本材料：电信用基本材料、宽带及EMI材料、功率型材料。

       电信用铁氧体的磁导率从750～2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种，约每10年下降3%～4%。广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。宽带铁氧体也就 是常说的高导磁率铁氧体，磁导率分别有5000、10000、15000。其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性。广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器，在宽带变压器和EMI上多用。功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度，为 4000～5000Gs。另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。也就是说，随频率增大、损耗上升不大；随温度提高、损耗变化不大。广泛应用于功率 扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因素校正电路。

       (二)带绕铁芯 1.硅钢片铁芯

       硅钢片是一种合金，在纯铁中加入少量的硅（一般在4.5%以下）形成的铁硅系合金称为硅钢。该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000Gs；由于它 们具有较好的磁电性能，又易于大批生产，价格便宜，机械应力影响小等优点，在电力电子行业中获得极为广泛的应用，如电力变压器、配电变压器、电流互感器等 铁芯。是软磁材料中产量和使用量最大的材料。也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。特别是在低频、大功率下最为适用。常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ，适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯，这类合金韧性好，可以冲片、切割等加工，铁芯有叠片式及卷绕式。但高频下损耗急剧增加，一般使用频率不超过400Hz。从应用角度看，对硅钢的选择要考虑两方面的因素：磁 性和成本。对小型电机、电抗器和继电器，可选纯铁或低硅钢片；对于大型电机，可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片；对变压器常选用单取向冷轧硅 钢片。在工频下使用时，常用带材的厚度为0.2~0.35毫米；在400Hz下使用时，常选0.1毫米厚度为宜。厚度越薄，价格越高。2.坡莫合金

       坡莫合金常指铁镍系合金，镍含量在30~90%范围内。是应用非常广泛的软磁合金。通过适当的工艺，可以有效地控制磁性能，比如超过105的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数，具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性，可以加工成1μm的超薄带 及各种使用形态。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些，但磁导率比硅钢高几十倍，铁损也比硅钢低2~3倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器，空载电流小，适合制 作100W以下小型较高频率变压器。1J79 具有好的综合性能，适用于高频低电压变压器，漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。1J85 的初始磁导率可达十万105以上，适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。3.非晶及纳米晶软磁合金（Amorphous and Nanocrystalline alloys）

       硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料，原子在三维空间做规则排列，形成周期性的点阵结构，存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷，对软磁 性能不利。从磁性物理学上来说，原子不规则排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的。非晶态金属与合金是70年代问世的 一个新型材料领域。它的制备技术完全不同于传统的方法，而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超急冷凝固技术，从钢液到薄带成品一次成型，比一般冷轧金 属薄带制造工艺减少了许多中间工序，这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项革命。由于超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合 金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀 性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单，从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。目前 美、日、德国已具有完善的生产规模，并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场。我国自从70年代开始了非晶态合金的研究及开发工作，经过“六五”、“七五”、“八五”期间的重大科技攻关项目的完成，共取得科研成果134项，国家发明 奖2项，获专利16项，已有近百个合金品种。钢铁研究总院现具有4条非晶合金带材生产线、一条非晶合金元器件铁芯生产线。生产各种定型的铁基、铁镍基、钴 基和纳米晶带材及铁芯，适用于逆变电源、开关电源、电源变压器、漏电保护器、电感器的铁芯元件，年产值近2000万元。“九五”正在建立千吨级铁基非晶生 产线，进入国际先进水平行列。

       目前，非晶软磁合金所达到的最好单项性能水平为： 初始磁导率 μo = 14 × 104 钴基非晶最大磁导率 μm= 220 × 104 钴基非晶矫顽力 Hc = 0.001 Oe 钴基非晶矩形比 Br/Bs = 0.995 钴基非晶饱和磁化强度 4πMs = 18300Gs 铁基非晶电阻率 ρ= 270μΩ/cm 常用的非晶合金的种类有：铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金。其国家牌号及性能特点见表及图所示，为便于对比，也列出晶态合金硅钢片、坡莫合金1J79 及铁氧体的相应性能。这几类材料各有不同的特点，在不同的方面得到应用。

       牌号基本成分和特征：

       1K101 Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金 1K102 Fe-Si-B-C 系快淬软磁铁基合金 1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬软磁铁基合金 1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬软磁铁基合金

       1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬软磁铁基合金 1K106 高频低损耗Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金

       1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬软磁铁基纳米晶合金 1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金 1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金

       1K203 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金 1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金 1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金 1K206 淬态高磁导率软磁钴基合金

       1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬软磁铁镍基合金 1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬软磁铁镍基合金 400Hz: 硅钢铁芯 非晶铁芯 功率(W)45 45 铁芯损耗(W)2.4 1.3 激磁功率(VA)6.1 1.3 总重量(g)295 276（1）铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)铁基非晶合金是由80�及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.54T），铁基非晶合金与硅钢的损耗比较

       磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电变压器可节能60－70％。铁基非晶 合金的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使用 2）铁镍基、钴基非晶合金(Fe-Ni based-amorphous alloy)铁镍基非晶合金是由40%Ni、40�及20%类金属元素所构成，它具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高 的机械强度和优良的韧性。在中、低频率下具有低的铁损。空气中热处理不发生氧化，经磁场退火后可得到很好的矩形回线。价格比1J79便宜30－50％。铁 镍基非晶合金的应用范围与中镍坡莫合金相对应, 但铁损和高的机械强度远比晶态合金优越；代替1J79，广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。铁镍基非晶合金是国内开发最早，也是目前国内非 晶合金中应用量最大的非晶品种，年产量近200吨左右.空气中热处理不发生氧化铁镍基非晶合金（1K503）获得国家发明专利和美国专利权。

       (4)铁基纳米晶合金（Nanocrystalline alloy）

       铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得 直径为10－20 nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能：高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下的高频损耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg），电阻率为80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)。是目前市场上综合性能最好的材料；适用频率范围：50Hz-100kHz，最佳频率范围：20kHz-50kHz。广泛应用于大功率 开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。

       （三）常用软磁磁芯的特点比较 1.磁粉芯、铁氧体的特点比较： MPP 磁芯：使用安匝数< 200，50Hz~1kHz，μe ：125 ~ 500 ； 1 ~ 10kHz； μe ：125 ~ 200； > 100kHz：μe： 10 ~ 125 HF 磁芯：使用安匝数< 500，能使用在较大的电源上，在较大的磁场下不易被饱和，能保证电感的最小直流漂移，μe ：20 ~ 125 铁粉芯：使用安匝数>800, 能在高的磁化场下不被饱和, 能保证电感值最好的交直流叠加稳定性。在200kHz以内频率特性稳定；但高频损耗大，适合于10kHz以下使用。

       FeSiAlF磁芯：代替铁粉芯使用，使用频率可大于8kHz。DC偏压能力介于MPP与HF之间。

       铁氧体：饱和磁密低(5000Gs)，DC偏压能力最小

       3.硅钢、坡莫合金、非晶合金的特点比较：

       硅钢和FeSiAl 材料具有高的饱和磁感应值Bs，但其有效磁导率值低，特别是在高频范围内；

       坡莫合金具有高初始磁导率、低矫顽力和损耗，磁性能稳定，但Bs 不够高，频率大于20kHz时，损耗和有效磁导率不理想，价格较贵，加工和热处理复杂； 钴基非晶合金具有高的磁导率、低Hc、在宽的频率范围内有低损耗，接近于零的饱和磁致伸缩系数,对应力不敏感，但是Bs 值低，价格昂贵； 铁基非晶合金具有高Bs值、价格不高，但有效磁导率值较低。

       纳米晶合金的磁导率、Hc值接近晶态高坡莫合金及钴基非晶，且饱和磁感Bs与中镍坡莫合金相当，热处理工艺简单，是一种理想的廉价高性能软磁材料；虽然纳 米晶合金的Bs值低于铁基非晶和硅钢，但其在高磁感下的高频损耗远低于它们，并具有更好的耐蚀性和磁稳定性。纳米晶合金与铁氧体相比，在低于50kHz 时，在具有更低损耗的基础上具有高2至3倍的工作磁感，磁芯体积可小一倍以上。

       四、几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计

       开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器（高频功率变压器）、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。不同的器件对材料的性能要求各不相同，如表所示为各种不同器件对磁性材料的性能要求。

       （一）、高频功率变压器 变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。变压器的设计公式如下： P=KfNBSI×10-6T=hcPc＋hWPW 其中，P为电功率；K为与波形有关的系数；f为频率；N为匝数；S为铁芯面积；B为工作磁感；I为电流；T为温升；Pc为铁损；PW为铜损；hc和hW为由实验确定的系数。

       由以上公式可以看出：高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。但B值的增加受到材料的Bs值的限制。而频率f可以提高几个数量级，从而有可能 使体积重量显著减小。而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损 耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。单端式变压器因为 铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的B＝Bm－Br，即磁感Bm和剩磁 Br之差要大； 同时要求高的脉冲磁导率。特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。

       线圈储能的多少取决于两个因素： 一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L，另一个是工作磁场Hm或工作电流I，储能W＝1/2LI2。这就要求材料有足够高的Bs值和合适的磁导率，常为宽恒导磁材料。对于工作在±Bm之间的变压 器来说，要求其磁滞回线的面积，特别是在高频下的回线面积要小，同时为降低空载损耗、减小励磁电流，应有高磁导率，最合适的为封闭式环形铁芯，其磁滞回线 见图所示，这种铁芯用于双端或全桥式工作状态的器件中。

       通常，金属晶态材料要降低高频下的铁损是不容易的，而对于非晶合金来说，它们由于不存在磁晶各向异性、金属夹杂物和晶界等，此外它不存在长程有序的原子排 列，其电阻率比一般的晶态合金高2－3倍，加之快冷方法一次形成厚度15-30微米的非晶薄带，特别适用于高频功率输出变压器。已广泛应用于逆变弧焊电 源、单端脉冲变压器、高频加热电源、不停电电源、功率变压器、通讯电源、开关电源变压器和高能加速器等铁芯，在频率20－50kHz、功率50kW以下，是变压器最佳磁芯材料。

       近年来发展起来的新型逆变弧焊电源单端脉冲变压器，具有高频大功率的特点，因此要求变压器铁芯材料具有低的高频损耗、高的饱和磁感Bs和低的Br以获得大 的工作磁感B，使焊机体积和重量减小。常用的用于高频弧焊电源的铁芯材料为铁氧体，虽然由于其电阻率高而具有低的高频损耗，但其温度稳定性较差，工作磁感较低，变压器体积和重量较大，已不能满足新型弧焊机的要求。采用纳米晶环形铁芯后，由于其具有高的Bs 值(Bs＞1.2T)，高的ΔB 值(ΔB＞0.7T)，很高的脉冲磁导率和低的损耗，频率可达100kHz.可使铁芯的体积和重量大为减小。近年来逆变焊机已应用纳米晶铁芯达几万只，用户反映用纳米晶变压器铁芯再配以非晶高频电感制成的焊机，不仅体积小、重量 轻、便于携带，而且电弧稳定、飞溅小、动态特性好、效率高及可靠性高。这种环形纳米晶铁芯还可用于中高频加热电源、脉冲变压器、不停电电源、功率变压器、开关电源变压器和高能加速器等装置中。可根据开关电源的频率选用磁芯材料。

       环形纳米晶铁芯具有很多优点，但它也有绕线困难的不利因素。为了在匝数较多时绕线方便，可选用高频大功率C 型非晶纳米晶铁芯。采用低应力粘结剂固化及新的切割工艺制成的非晶纳米晶合金C 型铁芯的性能明显优于硅钢C 型铁芯。目前这种铁芯已批量用于逆变焊机和切割机等。逆变焊机主变压器铁芯和电抗器铁芯系列有： 120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A 系列。

       （二）、脉冲变压器铁芯

       脉冲变压器是用来传输脉冲的变压器。当一系列脉冲持续时间为td(μs)、脉冲幅值电压

       为Um(V)的单极性脉冲电压加到匝数为N 的脉冲变压器绕组上时，在每一个脉冲结束时，铁芯中的磁感应强度增量ΔB(T)为： ΔB = Um td / NSc × 10-2 其中Sc为铁芯的有效截面积（cm2）。即磁感应强度增量ΔB 与脉冲电压的面积（伏秒乘积）成正比。对输出单向脉冲时，ΔB=Bm-Br , 如果在脉冲变压器铁芯上加去磁绕组时，ΔB = Bm Br。在脉冲状态下，由动态脉冲磁滞回线的ΔB 与相应的ΔHp 之比为脉冲磁导率μp。理想的脉冲波形是指矩形脉冲波，由于电路的参数影响，实际的脉冲波形与矩形脉冲有所差异，经常会发生畸变。比如脉冲前沿的上升时间 tr 与脉冲变压器的漏电感Ls、绕组和结构零件导致的分布电容Cs 成比例，脉冲顶降λ 与励磁电感Lm成反比，另外涡流损耗因素也会影响输出的脉冲波形。

       脉冲变压器的漏电感 Ls = 4βπN21 lm / h 脉冲变压器的初级励磁电感 Lm = 4μπp Sc N2 / l ×10-9 涡流损耗 Pe = Um d2td lF / 12 N21 Scρ

       β为与绕组结构型式有关的系数，lm为绕组线圈的平均匝长，h 为绕组线圈的宽度，N1为初级绕组匝数，l为铁芯的平均磁路长度，Sc为铁芯的截面积，μp为铁芯的脉冲磁导率，ρ 为铁芯材料的电阻率，d为铁芯材料的厚度，F为脉冲重复频率。

       从以上公式可以看出，在给定的匝数和铁芯截面积时，脉冲宽度愈大，要求铁芯材料的磁感应强度的变化量ΔB 也越大；在脉冲宽度给定时，提高铁芯材料的磁感应强度变化量ΔB，可以大大减少脉冲变压器铁芯的截面积和磁化绕组的匝数，即可缩小脉冲变压器的体积。要减 小脉冲波形前沿的失真，应尽量减小脉冲变压器的漏电感和分布电容，为此需使脉冲变压器的绕组匝数尽可能的少，这就要求使用具有较高脉冲磁导率的材料。为减 小顶降，要尽可能的提高初级励磁电感量Lm，这就要求铁芯材料具有较高的脉冲磁导率μp。为减小涡流损耗，应选用电阻率高、厚度尽量薄的软磁带材作为铁芯 材料，尤其是对重复频率高、脉冲宽度大的脉冲变压器更是如此。脉冲变压器对铁芯材料的要求为： ① 高饱和磁感应强度Bs 值；

       ② 高的脉冲磁导率，能用较小的铁芯尺寸获得足够大的励磁电感；

       ③ 大功率单极性脉冲变压器要求铁芯具有大的磁感应强度增量ΔB,使用低剩磁感应材料；当采用附加直流偏磁时，要求铁芯具有高矩形比，小矫顽力Hc。④ 小功率脉冲变压器要求铁芯的起始脉冲磁导率高； ⑤ 损耗小。

       铁氧体磁芯的电阻率高、频率范围宽、成本低，在小功率脉冲变压器中应用较多，但其ΔB 和μp 均较低，温度稳定性差，一般用于对顶降和后沿要求不高的场合。(三).电感器磁芯

       铁芯电感器是一种基本元件，在电路中电感器对于电流的变化具有阻抗的作用, 在电子设备中应用极为广泛。对电感器的主要要求有以下几点：

       ① 在一定温度下长期工作时，电感器的电感量随时间的变化率应保持最小； ② 在给定工作温度变化范围内，电感量的温度系数应保持在容许限度之内； ③ 电感器的电损耗和磁损耗低； ④ 非线性歧变小； ⑤ 价格低，体积小。

       电感元件与电感量L、品质因素Q、铁芯重量W、绕线的直流电阻R 有着密切的关系。

       电感L 抗拒交流电流的能力用感抗值ZL来表示： ZL ＝ 2πfL , 频率f 越高，感抗值ZL 越大?/td

第二篇：磁铁有磁性教案

       《磁铁的磁性》教学设计

       【教学目标】

       1、科学概念：知道磁铁有磁性，知道条形磁铁两端磁性最强，有两个磁极。

       2、方法与过程目标：能够自行设计实验方案并合作完成一系列的探究活动，认识磁铁的磁性的特点。使学生体会到同一个问题可以用不同的方法解决。

       3、情感态度价值观目标：在与他人合作学习和探究活动中体会合作与交流的愉快，乐于探究和发现周围事物的奥秘。

       教学重点难点：引导学生设计多种方法研究磁铁各部分的磁性强弱。【实施过程】

       （一）课前谈话，揭题

       我创设了“表演小魔术”这样一个情景：在一只乒乓球内藏入一块磁铁后重新粘合。在手指间夹一小块磁铁，乒乓球就牢牢地“粘”在手上。当学生看到这里时，再也按捺不住心中的激动，有的已在下面喊起来了。

       师：对，吸铁石又叫做磁铁。这节课我们就来认识磁铁。（板书：磁铁）

       （二）课文新授

       1、我们知道的磁铁

       （1）见过磁铁吗？它们是什么形状的？(生1-2个回答)你说。。你说。。

       （课件）出示一堆磁铁。磁铁的形状各种各样，我们把象这样条状（实物）叫条形磁铁。这样马蹄形的叫蹄形磁铁。圆环形的叫环形磁铁

       （２）这些磁铁在生活中应用非常广泛。请同学们说说在平时的生活中哪里见过磁铁，它们各有什么作用。（生2－3个答）（３）师：看来同学们对磁铁的认识真不少，老师也收集的一些材料。我们一起来看看吧。（出示一些日常生活中的磁铁）（课件）

       2、磁铁的磁性

       （1）提问：你玩过磁铁吗？在玩的过程你发现了什么？学生回答。

       （2）师：想不想接着玩呢？老师为你们准备条形磁铁和其他一些物品。今天我们就接着玩，看看你们又有什么新的发现。

       学生分组（3）分组汇报 师：刚才大家都玩得非常开心，也很专注，你们有没有发现一些有趣的现象？生争先恐后地举手。

       （生成）①生：磁铁能把铁钉等都吸起来。

       师：给大家看看，你认为它还能再吸吗？这说明了什么？

       生：吸力很大。

       ②生：小铁珠在条形磁铁上滚，发现滚到两头滚不动了，中间能滚。师：你猜测这种现象是什么原因？ 生：磁铁吸力大。

       ③生：磁铁吸过的大头针能吸住另一枚大头针。（磁化现象）不评价 生：磁铁隔着纸也能吸住回形针。

       师：这说明磁铁隔一段距离也能吸住回形针。

       评价：赞许的目光，点头微笑，说：这几组小朋友真棒，你们的探索精神让我欣赏。同学们，这些材料都能被磁铁吸住吗？（不能）你们来归归类吧。把能被磁铁吸住的物体放在白纸上，不能被吸住的放在纸外。

       生：橡皮、毛线、牙签、橡皮筋、玻璃弹珠、还有两样我们不认识的，都不能被吸。生：举起不认识的两个金属圆片。师：有同学认识吗？

       大家摇头

       师介绍认识：黄色的是铜片，银白色的是铝片，请接着说。生：大头针、铁钉、回形针、硬币、小铁珠是能被磁铁吸的。师：请大家观察一下，不能吸住的是什么材料？生回答。

       能被磁铁吸的物体是什么材料做的？生；铁。

       硬币是铁做的吗？镍做的

       （4）小结

       师：我们把磁铁能吸引铁一类材料做的物体的性质叫做磁性（板书）请材料员把刚才的材料放回信封。看哪组动作最快。表扬。

       3、磁铁的磁性强弱不同，磁铁有两个磁极

       方案2：我们班同学真能干，发现了磁铁很多新本领。刚才有很多组同学发现磁铁的磁性很大，能吸起很多回形针。我想问大家，这条形磁铁各部分的磁性都一样大吗？（猜测）师出示条形磁铁：你们猜测磁铁哪些部分磁性强？哪些部分磁性弱？生（„„）（3）师：要知道我们的猜测结果正不正确应该怎么办呢？（生：实验验证）师：先猜测后验证是一种科学的研究方法，也是科学课中常用的学习方法。你们怎样设计的实验来验证你的猜想，请小组悄悄地商量后汇报你们组的方法。小组汇报。

       方案一：我们小组讨论了，用磁铁的不同的位置吸引大头针，看看哪里吸引的数量多，多的地方说明这里的磁性强。师：真是个好方案，那我们就在磁铁上确定5个位置来实验。（适当演示）

       方案二：我们小组讨论了，用小钢珠放在磁铁的不同位置，然后用手把小钢珠拔出来，看看哪个地方吃力一点，最吃力的地方说明这里的磁性强。师赞许：真棒，还有其他办法吗？ 方案三：用磁铁的不同部分去吸回形针，看距离越远的吸过来磁性强。方案四：我们组的办法就是用小铁珠。就让小铁珠在磁铁上滚滚看。师：这些方法都不错，同学们可能在实验中还会发现更多更好的方法，在实验之前，老师要明确以下实验要求和记录方法。

       1、选用你喜欢的方案(一或两个)进行实验。

       2、实验时要团结合作，分工明确。操作员、统计员、记录员、汇报员各负其责。

       3、观察要仔细，记录数据要准确。接下来就请小科学家自己动手用实验来验证，同时把实验结果填在表中。学生动手完成实验，并记录好数据。师：请几个小组的小组长把记录表带上来，汇报一下你们小组的实验方法和有什么发现。（汇报）

       师：我们刚才用实验的方法证明了条形磁铁不同部位的磁性强弱不一样。条形磁铁的两端磁性最强。（板书）请同学猜猜蹄形磁铁娜部分磁性最强？生回答。师实验。蹄形磁铁的两端磁性最强。师：磁性最强的地方是磁铁的磁极，条形磁铁有两个磁极。（板书：磁极）学生回答。

       4、知识拓展

       （1）师： 老师这儿有一块断了的磁铁，断了以后它是不是变成了两个磁铁呢？（学生猜测）假如是，它应该有几个磁极？（两个）那么它的磁极在哪里呢？如果再断开呢？（2）学生回答并实验。

       （三）小结

       这节课我们通过猜测――实验探究――验证结论的科学方法。发现了磁铁许多新知识。请同学们回顾一下我们都发现了哪些新知识？

       （四）小结延伸

       条形磁铁、蹄形磁铁有两个磁极，那么，环形磁铁有几个磁极呢？它们的磁极又在哪儿呢？希望同学们课外去找资料研究，下次上课我们再交流。

       板书设计

       磁 铁的 磁 性

       磁铁能吸引铁一类材料做的物体的性质叫磁性。

       A

       B

       C

       D

       E

       磁极

第三篇：《磁铁有磁性》教案

       《磁铁有磁性》教案

       ---受田小学 科学组 于学军

       【教学目标】 科学概念：

       1.磁铁能吸引铁制的物体，这种性质叫磁性。2.磁铁隔着一些物体也能吸铁。过程与方法：

       1.用实验方法研究磁铁能吸引什么，不能吸引什么。2.用磁铁识别物体是不是铁材料制作的。

       3.根据材料设计实验，研究磁铁隔着其他物体能不能吸铁。情感、态度、价值观：

       认同认真实验，获取证据，用证据来检验推测的重要性。【教学重点】通过实验，认识到磁铁具有吸引铁制品的性质。【教学难点】知道并理解用磁铁可以辨别出不易辨认的铁制品。【教学准备】

       为小组准备: 1.磁铁和被测试物品:铜钥匙、铁钥匙、回形针、铁钉、铝片、铜导线、玻 璃珠、木片或木块、纸片、弹簧、布条等物品(材料的种类多一些，铁材料制品要有多种，要有铜、铝等非铁的金属物品，学生的学习用品，如:橡皮擦、铅笔、塑料尺等也可用作测试材料)。

       2.多种不同材质的硬币，如一元的钢币，5角的铜币和钢芯镀黄铜币，1角的铝币和钢币，分值铝币。

       教师准备：

       1、上课用记录表格。

       2、学生分组用磁铁，条形和蹄形磁铁两种。【教学过程】

       （一）、导课：

       1、讲《磁铁找朋友》的故事。

       2、磁铁本领大不大？用处多不多？想不想帮磁铁找到更多的朋友啊？（生：想）

       3、看幻灯片，怎样判断：磁铁能吸引什么物体，引导学生说出用实验的方法给磁铁找朋友。

       （二）、新授课：

       一、磁铁能吸引什么物体

       1.老师课前让大家准备了这些材料，请看（实物投影出示材料小样）。我们先预测一下物体会不会被磁铁吸引，然后再做实验进行检验吧。投影出现记录表，找学生预测系列材料能否被磁铁吸引。将提前设置好的答案动画展示。

       2.我们把自带的这材料放在小组的桌子上，一会儿就要请大家来做做小小检验员了。实验可不要忘了做记录啊。把被测试物体按“能被磁铁吸引的物体”和“不能被磁铁吸引的物体”分类填写好，然后小组讨论记录下两类物体在材料上的各自特点。（学生实验并记录填写好表格）以小组为单位，分发实验记录表。

       3、实验进行以前，宣读实验要求。实验进行过程中播放欢快的背景音乐《土耳其进行曲》。

       4、试验完成后，集体完成《磁铁能吸引哪些物体的实验记录》表。

       5、学生上讲台，交流汇报发到手里的实验记录表内容。进行简单的评价。

       6、结论:磁铁可以吸引铁材料做成的物品。

       7、我们把磁铁能吸引铁一类材料做成的物体的性质叫磁性。

       8、科学解决问题的方法教育，知道时间是检验真理的唯一标准。

       9、视频欣赏：《磁铁的磁性》。

       二、辨认铁制物体的方法

       1、这些硬币中，哪些是铁材料做的？（实物投影出示：各样硬币）

       2、学生观察判断并交流。

       3、对于自己的判断有十足的把握吗？想想辨认铁制物体用什么方法可以更可靠呢？（用磁铁）

       4、那我们就用磁铁来检验一下刚才的判断吧！学生实验。

       5、两次判断结果一样吗？哪一次判断更能使人信服呢？从中我们收获了什么呢？学生汇报、交流、小结。（证明实验结果的可靠性）

       6、辩疑惑：同是五角和一角的硬币，有的能被磁铁吸引，有的不能被磁铁吸引。是因为成分不同。五角的硬币有的是：钢芯（主要成分是铁）镀黄铜（吸引），有的是：铜锌合金（不吸引）。一角的硬币，有的是：不锈钢（主要成分是铁）（吸引）；有的是：铝（不吸引）。

       7、明察秋毫辨一辨：用磁铁试一试。

       8、知识延伸：磁铁还能吸引钴和镍。有些精密的仪器如：手表、电脑等，不能用磁铁来辨别它们的材料，因为磁铁会干扰它们的工作环境。

       三、隔物吸铁：

       1、引入研究。演示实验：隔水取曲别针。

       磁铁隔着铝片、布、薄木片、等一些物体去吸铁，吸得住么？你想试一试么？

       2、图片展示试验方法和过程。

       3、引导学生照着《磁铁隔着物体去吸铁的实验记录》表去进行。

       4、归纳总结，实验结论。磁铁隔着一些物体也能吸铁。

       5、练习巩固：我会做。

       四、归纳总结

       1、磁铁能吸引铁的性质叫磁性。

       2、磁铁隔着一些物体也能吸铁。

       五、作业

       1、完成《科学创新学习》P62-63；

       2、尝试使用今天学到的知识帮妈妈设计一种新型的擦窗户的抹布，在里面擦玻璃的时候，也能将外面那扇玻璃擦干净。

       注：教师在此课的教学中要清楚：磁铁能吸引铁，还能吸引镍、钻等金属。学生如果知道磁铁还能吸镍、钻等，教师要给予肯定。人民币硬币用的材料分别是:1元硬币为钢芯镀镍;2000年版5角硬币是铜锌合金，黄色带红;2022年版5角硬币为钢芯镀黄铜，黄色;老版1角的是铝币，2022年后的1角硬币为不锈钢，色泽为钢白色，与1元钢币颜色略有差别;分值硬币都是铝的。不锈钢的组成成分都主要是铁，但是磁铁只能吸引一些种类的不锈钢，有些种类的不锈钢磁铁是不吸引的。磁铁能吸引录音磁带、录像磁带，因为在它们的胶带中有铁粉类物质。但是电脑用的磁盘，看起来与录像带很像，但不能被磁铁所吸引。磁铁吸引了看似铜的物体，其实那是在铁物体的表面镀的一层铜。

第四篇：磁铁有磁性 新教案

       《磁铁有磁性》教学设计

       教学目标：

       1、发现磁铁能吸引铁质的物体，这种性质叫磁性，而且磁铁隔着一些物体也能吸铁。

       2、用实验方法研究磁铁能吸引什么，不能吸引什么。

       3、能用磁铁识别物体内是否含有铁材料。

       4、经历“猜测— 探究— 发现— 应用”的学习过程。

       教学重难点：

       通过实验，认识到磁铁具有吸引铁制品的性质，并理解利用磁铁的磁性辨别出不易辨别的铁制品。

       器材准备：

       1、磁铁和被测试物品：垫圈、螺丝、铁钉、瓶盖、铜线、订书钉、铁夹、玻璃珠、竹片、纸片、橡皮、塑料片、粉笔、勺子

       2、不同材质的硬币，一元钢币，5角的铜币和钢芯镀黄铜币，1角的铝币和钢币，5分、2分、1分硬币

       3、纸片、布片、塑料片、木片、橡皮纸

       教学过程：

       一、激趣导入

       师：同学们，这节课我们继续研究磁铁（板贴：磁铁），不过研究之前老师想请同学们帮我解决一个难题，好吗？

       师：在这个装着水的瓶子中，老师不小心掉进了一串回形针，但是瓶口很小无法伸手取出回形针，你们能帮我想想其他办法吗？ 生1：用磁铁吸。

       师1：该怎么做，说的明白点。

       生：用一根绳子绑住磁铁然后吧磁铁伸到瓶子里把回形针吸出来。

       师：你的意思是用磁铁把回形针直接吸出来。（板书：直接吸）

       哎，是个办法！还有其他更好的办法吗？ 生2：用磁铁贴着瓶子把回形针吸住慢慢拖出瓶子。

       师2：你的意思是用磁铁隔着瓶子和水把回形针吸出来。（板书：隔着瓶子和水吸）师：好，现在我们来试一试第一种方法行不行？就请你（相出办法的学生）来做。

       （生操作）师：看来这个办法很有效啊，磁铁真的可以吸回形针。那么除了回形针，磁铁还能吸引其他物体吗？ 生：铁钉、黑板„„

       二、探究磁性

       活动一：磁铁能吸引的物体

       师：刚才同学们做了这么多猜测，看来你们对这个问题很有兴趣，想不想弄个明白？（想）

       老师给大家准备了不少研究材料，请组长拿出1号材料袋，我们先来认识一下它们。师：这些材料你们都认识吗？谁来介绍一下。

       生：有垫圈、螺丝、铁钉、瓶盖、铜线、订书钉、铁夹、玻璃珠、竹片、纸片、橡皮、塑料片、粉笔、勺子（垫圈、铜线、竹片„„学生说不出可由教师直接告诉）师：这些材料中哪些能被磁铁吸引，哪些不能被磁铁吸引呢？老师想先请大家做个猜测，猜测过程中要把能被吸引和不能被吸引的分成两堆，听明白了吗？（明白）开始吧！（小组交流猜测，教师巡视）

       师：哪个小组愿意把你们猜测的结果和大家交流一下？

       好，请你上来，把这些材料分一分。师：其他小组有不同意见的吗？

       生1：勺子不能被吸引。师1：为什么这样说，有什么根据吗？

       a生：因为它不是铁做的。师：你的意思是只有铁做的东西才能被磁铁吸引，是吗？

       生：是的。师：看来你对磁铁有更多的了解。

       b生：因为它是不锈钢做的。师：那你觉得什么材料做的物体才能被磁铁吸引呢？

       生：铁。师：看来你对磁铁有更多的了解。

       生2：垫圈不能被吸引。师2：你的理由是？

       生：因为它很轻。师：你的意思是很轻的东西都不能被磁铁吸引。

       一个回形针很轻，但是它可以被磁铁吸引，看来不是轻重的问题。不过大胆的猜测是很好的科学精神

       看来大家对勺子„„有不同的预测，那我们先把它们放在中间。

       师：想要知道结果光靠猜测是远远不够的，更重要的是去亲自实验验证。实验之前，老师有几个小要求需要大家注意。（出示实验小提示）谁来当一回小播音员？

       1、实验时，有些实验器材比较锋利，请注意安全！

       2、每种材料都要反复地吸几次，力求准确。

       3、把能被吸引和不能被吸引的材料分成两堆分类摆放。

       4、记录员及时做好实验记录。

       师：听明白了吗？（明白了）好，请记录员拿出实验记录单一，老师把磁铁发给你们，拿到磁铁后马上开始实验。

       （学生实验，教师巡视）

       师：完成了吗？（完成了）哪个小组愿意把你们的实验结果跟大家交流一下？

       请你带好自己小组的实验记录单。

       请你对照实验记录单核对一下我们刚才的猜测哪些是正确的，哪些还需要修改？（生对照实验记录单核对猜测）

       这是他们小组的实验结果，其他小组有不同意见的吗？

       师：现在请同学们观察一下，为什么这一堆材料可以被磁铁吸引呢？

       生：这些东西都是铁做的。

       师：是的，磁铁能吸引铁，这种性质叫磁性。（板贴）一起读。

       请组长收拾好1号材料袋，放进抽屉里，并拿出2号材料袋。活动二：哪些东西是铁材料做的

       师：看看老师给你们准备的是什么？（硬币）

       这些硬币中哪些是铁材料做的呢？请你们先用眼睛观察，并进行猜测，把它们分类。师：谁来分一分？

       （投影上硬币分类）

       有不同意见的吗？ 生：（1角、5角„„）不是铁做的。

       师：可是它们看起来是如此相似，难道制作它们的材料不一样吗？

       既然有不同意见，我们仍然先把它们放中间。

       为了检验猜测是否准确，老师请你们当一回检验员，检测一下哪些硬币是铁材料做的？

       师：好，谁来汇报检验结果？

       （投影上分类）

       师：当了这一回检验员，你有什么收获吗？

       生1：不是所有的硬币都是铁做的。

       师：真不错。

       生2：看起来差不多的硬币做的材料不一定一样。

       师：真是了不起的发现。

       生3：靠眼睛不一定能看出是不是铁做的。师：那用什么方法辨认铁制物品最可靠？

       磁铁吸一下。

       学科学，用科学，真聪明！

       师：看来今天的检验任务大家都完成的非常出色。请组长收拾好2号材料袋放回抽屉。师：请同学们看看我面前的这个罐子，你觉得能用磁铁吸起来吗？

       生1：不能

       师1：让我试一试。（吸起来）你现在觉得它能被吸起来吗？ 生1：能

       师1：是吗？仔细看。（不能吸起来）

       这回又什么新发现了吗？ 生1：这个罐子有的地方是铁做的，有的地方不是。

       师：哪些地方是铁做的，哪些地方不是呢？请你来检验一下。向大家汇报一下。师：是的，生活中有许多东西都像这个罐子一样，是由多种材料组成的。这些可都是我们身边的科学哦！

       活动三：磁铁隔着物体吸铁吗

       师：现在让我们来试一试第二种方法，看看能不能把回形针吸出来。

       这个办法也不错，看来磁铁隔着水和瓶子也能吸铁。那隔着其他物体还能吸铁吗？

       生：能（不能）。

       师：老师喜欢大胆的猜测，不过我们还是需要实验来证明。

       师：翻到书本68页，看看其他小朋友是怎么来做这个实验的。

       能看明白吗？谁来说一说该怎么做？

       生1：先把纸撑开，一个人拿着磁铁，然后去吸回形针。

       生2：把回形针放在物体的上面，然后用磁铁在下面吸。

       师：有上面方法可以看出回形针被磁铁吸引了呢？ 生：移动磁铁，如果回形针动了就说明吸引了。

       师：好，组长拿出3号材料袋，记录员拿出实验记录表二，开始你们的实验。

       哪个小组来谈谈你们的发现？（投影出示）

       你们的结论是？

       生：磁铁隔着物体还是能吸引铁。

       师：是的，磁铁隔着一些物体也能吸引铁。（板贴）

       三、回顾小结

       师：好了，这堂课的研究到此结束，你们都有哪些收获呢？

       小结：看来同学们今天都有不少收获，不过磁铁的奥秘还有很多，只要同学们善于去发现，去探索，你们一定会更了解它。

第五篇：磁铁有磁性教案(三年级)

       磁铁有磁性

       丹灶金沙小学 吴广昌 【教学内容】三年级下册《磁铁有磁性》第64----66页。【教学目标】 科学概念

       1、磁铁能吸引铁制的物体，这种性质叫磁性。

       2、磁铁隔着一些物体也能吸铁。过程与方法

       1、用实验方法研究磁铁能吸引什么，不能吸引什么。

       2、用磁铁识别物体是不是铁材料制作的。

       3、根据材料设计实验，研究磁铁隔着物体能不能吸铁。情感态度价值观

       认同认真实验，获取证据，用证据来检验推测的重要性。【教学重点】通过实验，认识到磁铁具有吸引铁制品的性质。【教学难点】知道并理解用磁铁可以辨别出不易辨认的铁制品。【教学准备】 为小组准备:

       1、磁铁和被测试物品:回形针、铁钉、铝片、铜导线、玻璃珠、木块、纸片、小铁夹、铅笔、橡皮筋、塑料尺。

       2、几种不同材质的硬币，如一元的钢币，5角的铜币和钢芯镀黄铜币，1角的铝币和钢币，分值铝币。

       3、橡胶皮(气球皮)、纸、布、塑料片、铝片、七巧板、回形针、杯子和水。【教学过程】

       一、问题导入：

       1、我们认为磁铁能吸引什么？学生交流，师适当板书。（如：金属？铁？······）

       2、怎样检验我们的观点？（做实验）

       二、磁铁能吸引的物体：

       1、老师准备了这些材料，请看（实物投影出示材料小样）。我们先预测一下物体会不会被磁铁吸引，然后再做实验进行检验吧。（预测时说说理由或根据）

       2、我们小组的桌子上就有这些材料，一会儿就要请大家来做做小小检验员了。实验可不要忘了做记录啊。（投影出现记录表）检测后小组讨论记录下两类物体在材料上的各自特点。（学生实验并记录填写好表格）

       3、交流汇报。

       4、小结。

       （1）、能被磁铁吸引的物体和不能被磁铁吸引的物体有什么不同的特点？（2）、由此我们可以推知，磁铁可以吸引什么物体？

       （3）、与我们刚上课时的观点相比较，原来的观点是得到了确认，还是需要做一些修改呢？（回顾板书，修正板书。）

       5、辨认铁制品。

       （1）、这些物体中，哪些是铁材料做的？（实物投影出示：主要是硬币、茶叶筒等）（2）、学生观察判断并交流。

       （3）、对于自己的判断有十足的把握吗？想想辨认铁制物体用什么方法可以更可靠呢？（用磁铁）

       （4）、那我们就用磁铁来检验一下刚才的判断吧！学生实验。

       （5）、两次判断结果一样吗？哪一次判断更能使人信服呢？从中我们收获了什么呢？学生汇报、交流、小结（教师小结：磁铁都能吸引铁一类材料做的物体，我们可以把磁铁的这种性质叫作磁铁的磁性。）。

       三、隔物吸铁：

       1、引入研究。

       （1）、磁铁被纸包住了，隔着纸，还能吸铁吗？

       （2）、学生猜测，教师演示。看到了什么现象？学生交流汇报。

       （3）、原来隔着纸的磁铁也能吸铁啊！那隔着别的物体行不行呢？你想研究哪些物体呢？学生列举

       2、实验设计。

       老师给大家准备了这些物体（实物投影出示），怎么做实验呢？口头讨论后做实验

       3、学生实验并做记录。（相应的物体后面做好记录）

       4、汇报交流。

       5、小结。

       （1）、通过实验，你知道了什么？（2）、教师补充介绍并演示：磁铁隔着铁片吸铁。（让学生领悟到书中结语中“一些”所表示的意思。）

       四、总结提升、课外拓展

       1、学生谈收获

       2、激发兴趣：磁铁在生活中的应用 板书设计：

       磁铁有磁性

       磁铁能吸引铁的性质叫做磁性

       利用磁铁的磁性能辨认铁制物品

       磁铁能隔着一些物体也能吸铁