探究影響電磁鐵磁性強弱的因素

探究影響電磁鐵磁性強弱的因素

概要：的關系時，要保證電流的大小、兩個螺線管外形等因素一樣，通過更換線圈匝數(shù)不同的螺線管來分析比擬。實驗器材：電源、電磁鐵、100匝、50匝鐵芯各一個，滑動變阻器、電流表、開關、導線、大頭針。設計實驗：用漆包線在大鐵釘上繞假設干圈，制成簡單的電磁鐵，來吸引大頭針。1．怎樣判斷電磁鐵磁性強弱？電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目2．怎樣改變通過電磁鐵線圈中電流？用什么方法來顯示？串聯(lián)滑動變阻器來改變線圈中電流，用電流表來顯示3．樣改變線圈匝數(shù)？用外形一樣匝數(shù)不同的電磁鐵成品做實驗進展實驗：如圖為實驗中所設計的電路圖1．驗證猜測A：按a、b兩圖連好電路，當開關閉合后，發(fā)現(xiàn)大頭針被吸起，當開關斷開后，大頭針落下。2．驗證猜測B：按b電路圖連結好電路，閉合開關，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少，并記錄吸引數(shù)量。再次抽去鐵釘閉合開關，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少3．驗證猜測C：按b、c電路圖連結好電路，閉合開關，滑動變阻器移到適當位置，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少，改變滑動變阻器的阻值，觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)量，并記錄結果。4．驗證猜測D：按d電路圖連結好電路，閉合開關，觀察兩電磁鐵吸引大頭針的多少，并記錄吸引數(shù)量。將實驗結果填入表格中：步驟保持不變的因素

探究影響電磁鐵磁性強弱的因素,

提出問題：電冰箱、吸塵器等家用電器里都有電磁鐵，它們在工作時吸引才能較?。欢笮碗姶牌鹬貦C一次卻可以吊起幾噸鋼材，可見不同的電磁鐵磁性強弱也不同，那么電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關呢？

進展猜測：猜測A：電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒磁性。

猜測B：電磁鐵中一般都插入鐵芯，磁性強弱可能與鐵芯有無有關

猜測C：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強

猜測D：外形一樣的螺線管，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強。

實驗方法：本實驗采用控制變量法，即在研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系時，要保證線圈匝數(shù)等其他條件不變，只通過挪動變阻器的滑片來改變線圈中的電流大小。在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關系時，要保證電流的大小、兩個螺線管外形等因素一樣，通過更換線圈匝數(shù)不同的螺線管來分析比擬。

實驗器材：電源、電磁鐵、100匝、50匝鐵芯各一個，滑動變阻器、電流表、開關、導線、大頭針。

設計實驗：用漆包線在大鐵釘上繞假設干圈，制成簡單的電磁鐵，來吸引大頭針。

1．怎樣判斷電磁鐵磁性強弱？

電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目

2．怎樣改變通過電磁鐵線圈中電流？用什么方法來顯示？

串聯(lián)滑動變阻器來改變線圈中電流，用電流表來顯示

3．樣改變線圈匝數(shù)？

用外形一樣匝數(shù)不同的電磁鐵成品做實驗

進展實驗：如圖為實驗中所設計的電路圖

1．驗證猜測A：按a、b兩圖連好電路，當開關閉合后，發(fā)現(xiàn)大頭針被吸起，當開關斷開后，大頭針落下。

2．驗證猜測B：按b電路圖連結好電路，閉合開關，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少，并記錄吸引數(shù)量。再次抽去鐵釘閉合開關，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少

3．驗證猜測C：按b、c電路圖連結好電路，閉合開關，滑動變阻器移到適當位置，觀察電磁鐵吸引大頭針的多少，改變滑動變阻器的阻值，觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)量，并記錄結果。

4．驗證猜測D：按d電路圖連結好電路，閉合開關，觀察兩電磁鐵吸引大頭針的多少，并記錄吸引數(shù)量。

將實驗結果填入表格中：

步驟

保持不變的因素

變化的因素

實驗現(xiàn)象

判斷

觀察

匝數(shù)、電流、鐵釘

開關斷開、閉合

實驗

匝數(shù)、電流

鐵釘有、無

實驗

匝數(shù)、鐵釘

電流

實驗

電流、鐵釘

匝數(shù)

分析論證：

由1現(xiàn)象可知：電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒磁性。

由2現(xiàn)象可知：電磁鐵磁性強弱與鐵芯有無有關。其它條件一定時，電磁鐵有鐵芯時磁性要強。

由3現(xiàn)象可知：電磁鐵磁性強弱與電流大小有關。其它條件一定時，通入電磁鐵的電流越大電磁鐵的磁性越強。

由4現(xiàn)象可知：電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)有關。其它條件一定時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強。

綜上所述，電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)有關；與鐵芯有無有關；與線圈中電流大小有關。

實驗點評：因為這個實驗是用控制變量法去探究的，在操作上可能存在不妥之處，有的同學認為電磁鐵吸引大頭針數(shù)目差異不大，因為使用滑動變阻器去改變電流，變化不是很大，導致結果不是很明顯。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，我在實驗的過程中經常提醒學生們注意：當改變線圈匝數(shù)的時候，要確實做到了線圈中電流保持不變，由于線圈的電阻很小因此在改變線圈匝數(shù)時，電流變化很小需要細心調節(jié)；在吸引大頭針時，盒子內放置的大頭針的量和電磁鐵鐵芯露出的多少也是要注意的。同時讓學生們考慮，除了用吸引大頭針數(shù)目來顯示電磁錢磁性強弱，還有沒有其它方法。學生們都涌躍答復，還可以用來吸細鐵末、吸曲別針等等。在分析實驗結果時，讓學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)大膽發(fā)言，自己去總結、去交流。學生們自己動手實驗并總結結論，印象非常深化，很快就掌握了知識要點，同時也加深了對控制變量法的理解，為以后的運用作了很好的鋪墊。

練習：

1．小麗要研究電磁鐵的磁性強弱跟什么因素有關．現(xiàn)有線圈匝數(shù)分別為50匝和100匝的外形一樣的電磁鐵，她先后將這兩個電磁鐵接入以下列圖1的電路中。