探究影响电磁铁磁性强弱的因素

概要：提出问题：电冰箱、吸尘器等家用电器里都有电磁铁，它们在工作时吸引能力较小；而大型电磁起重机一次却可以吊起几吨钢材，可见不同的电磁铁磁性强弱也不同，那么电磁铁磁性强弱与哪些因素有关呢？ 进行猜想：猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性。 猜想B：电磁铁中一般都插入铁芯，磁性强弱可能与铁芯有无有关 猜想C：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强 猜想D：外形相同的螺线管，线圈匝数越多，它的磁性越强。 实验方法：本实验采用控制变量法，即在研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时，要保证线圈匝数等其他条件不变，只通过移动变阻器的滑片来改变线圈中的电流大小。在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，要保证电流的大小、两个螺线管外形等因素相同，通过更换线圈匝数不同的螺线管来分析比较。 实验器材：电源、电磁铁、100匝、50匝铁芯各一个，滑动变阻器、电流表、开关、导线、大头针。 设计实验：用漆包线在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，来吸引大头针。 1．怎样判断电磁铁磁性强弱？ 电磁铁吸引大头针的数目 2．怎样改变通过电磁铁线圈中电流？用什么方法来显示？ 串联滑动变阻器来改变线圈中电流，

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提出问题：电冰箱、吸尘器等家用电器里都有电磁铁，它们在工作时吸引能力较小；而大型电磁起重机一次却可以吊起几吨钢材，可见不同的电磁铁磁性强弱也不同，那么电磁铁磁性强弱与哪些因素有关呢？

  　　进行猜想：猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性。   　　猜想B：电磁铁中一般都插入铁芯，磁性强弱可能与铁芯有无有关   　　猜想C：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强   　　猜想D：外形相同的螺线管，线圈匝数越多，它的磁性越强。   　　实验方法：本实验采用控制变量法，即在研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时，要保证线圈匝数等其他条件不变，只通过移动变阻器的滑片来改变线圈中的电流大小。在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，要保证电流的大小、两个螺线管外形等因素相同，通过更换线圈匝数不同的螺线管来分析比较。   　　实验器材：电源、电磁铁、100匝、50匝铁芯各一个，滑动变阻器、电流表、开关、导线、大头针。   　　设计实验：用漆包线在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，来吸引大头针。   　　1．怎样判断电磁铁磁性强弱？   　　电磁铁吸引大头针的数目   　　2．怎样改变通过电磁铁线圈中电流？用什么方法来显示？   　　串联滑动变阻器来改变线圈中电流，用电流表来显示   　　3．样改变线圈匝数？   　　用外形相同匝数不同的电磁铁成品做实验   　　进行实验：如图为实验中所设计的电路图     　　1．验证猜想A：按a、b两图连好电路，当开关闭合后，发现大头针被吸起，当开关断开后，大头针落下。   　　2．验证猜想B：按b电路图连结好电路，闭合开关，观察电磁铁吸引大头针的多少，并记录吸引数量。再次抽去铁钉闭合开关，观察电磁铁吸引大头针的多少   　　3．验证猜想C：按b、c电路图连结好电路，闭合开关，滑动变阻器移到适当位置，观察电磁铁吸引大头针的多少，改变滑动变阻器的阻值（阻值改变较大），观察电磁铁吸引大头针数量，并记录结果。   　　4．验证猜想D：按d电路图连结好电路，闭合开关，观察两电磁铁吸引大头针的多少，并记录吸引数量。   　　将实验结果填入表格中：   步骤 保持不变的因素 变化的因素 实验现象 判断 观察 匝数、电流、铁钉 开关断开、闭合     实验 匝数、电流 铁钉有、无     实验 匝数、铁钉 电流     实验 电流、铁钉 匝数    

www.88haoxue.com   　　分析论证：   　　由1现象可知：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性。   　　由2现象可知：电磁铁磁性强弱与铁芯有无有关。其它条件一定时，电磁铁有铁芯时磁性要强。   　　由3现象可知：电磁铁磁性强弱与电流大小有关。其它条件一定时，通入电磁铁的电流越大电磁铁的磁性越强。   　　由4现象可知：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。其它条件一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。   　　综上所述，电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关；与铁芯有无有关；与线圈中电流大小有关。   　　实验点评：因为这个实验是用控制变量法去探究的，在操作上可能存在不妥之处，有的同学认为电磁铁吸引大头针数目差别不大，因为使用滑动变阻器去改变电流，变化不是很大，导致结果不是很明显。为了避免这种现象发生，我在实验的过程中经常提醒学生们注意：当改变线圈匝数的时候，要确实做到了线圈中电流保持不变，由于线圈的电阻很小因而在改变线圈匝数时，电流变化很小需要细心调节；在吸引大头针时，盒子内放置的大头针的量和电磁铁铁芯露出的多少也是要注意的。同时让学生们思考，除了用吸引大头针数目来显示电磁钱磁性强弱，还有没有其它方法。学生们都涌跃回答，还可以用来吸细铁末、吸曲别针等等。在分析实验结果时，让学生根据实验数据大胆发言，自己去总结、去交流。学生们自己动手实验并总结结论，印象非常深刻，很快就掌握了知识要点，同时也加深了对控制变量法的理解，为以后的运用作了很好的铺垫。   　　练习：   　　1．小丽要研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关．现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，她先后将这两个电磁铁接入下图1的电路中。闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P。重复了多次实验，记录如下：     50匝的电磁铁 100匝的电磁铁 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流表示数／A 0．

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