我学会了探究

侯要权

一、提出问题

家里的电冰箱、吸尘器等都有电磁铁，它们工作时磁性强弱（即吸引能力）不同，磁性强弱可能与哪些因素有关呢？

二、作出猜想

1．平时见到的电磁铁线圈的匝数有多有少，故猜想：电磁铁的磁性强弱可能与线圈匝数有关.

2．电磁铁中一般都插入铁芯，故猜想：电磁铁的磁性强弱可能与铁芯的有无有关.

3．通电导线周围有磁场，磁场强弱与电流大小有关，故猜想：电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关.

4．电磁铁的线圈直径大小不同，故猜想：电磁铁的磁性强弱可能与线圈直径有关.

三、设计实验

我们小组计划根据本章学过的“磁体能够吸引大头针，磁性越强吸引的大头针越多”进行实验.由于电磁铁的磁性强弱可能与猜想中的这些因素均有关，故应采用“控制变量法”：设计实验方案时，只改变需要探究的因素，而控制其他因素不变.本小组设计实验如下.

猜想1：电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数有关.

实验器材：电源、开关、线圈（2个，型号相同匝数不同）、大头针．

实验步骤：（1）按图1所示电路图连接好电路.

（2）闭合开关，观察两电磁铁吸引大头针的多少，并记录吸引大头针的数量.断开开关.

实验现象：甲电磁铁吸引大头针的数量比乙吸引大头针的数量少许多，现象明显.

猜想2：电磁铁磁性强弱可能与铁芯的有无有关.

实验器材：电源、开关、线圈（2个，型号相同）、铁芯．

实验步骤：（1）按下页图2所示电路图连接好电路.

（2）闭合开关，观察两电磁铁吸引大头针的多少，并记录吸引大头针的数量.断开开关.

实验现象：甲电磁铁吸引大头针的数量比乙吸引大头针的数量多，现象明显.

猜想3：电磁铁磁性强弱可能与电流大小有关.

实验器材：电源、开关、滑动变阻器、线圈、电流表、大头针．

实验步骤：（1）按图3所示电路图连接好电路.

（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到适当位置，观察电流表的示数及电磁铁吸引大头针的多少，记录结果.

（3）改变滑动变阻器的阻值（阻值改变应较大．注意改变滑动变阻器的阻值时不要使电流过大，以免损坏电流表），观察电流表的示数及电磁铁吸引大头针的数量，记录结果.断开开关.

实验现象：电流大时电磁铁吸引大头针的数量比电流小时吸引大头针的数量要多，现象明显.

猜想4：电磁铁磁性强弱可能与线圈直径有关.

实验器材：电源、开关、线圈（2个，匝数相同，直径不同）、大头针．

实验步骤：（1）按图4所示电路图连接好电路.

（2）闭合开关，观察两电磁铁吸引大头针的多少，记录大头针的数量.断开开关.

实验现象：两电磁铁吸引大头针数量几乎相同（相差1、2个），现象不明显.

四、分析与评估

通过分析实验1的现象可知：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，其他条件一定时，匝数越多，电磁铁的磁性越强.

通过分析实验2的现象可知：电磁铁磁性强弱与铁芯的有无有关，其他条件一定时，有铁芯时磁性强.

通过分析实验3的现象可知：电磁铁磁性强弱与电流大小有关，其他条件一定时，电流大时磁性强.

通过分析实验4的现象，发现无法判断电磁铁磁性强弱与线圈直径的关系，还需进一步改进实验进行探究.

综上所述，电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，与铁芯的有无有关，与线圈中电流大小有关.

（指导老师 钱 洁）责任编辑程哲

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