磁铁磁性教学实验的设计

钱凯

【摘要】在小学四年级的《科学》（下册）中有“神奇的电磁铁”一章的教学内容，教材上所出示的实验常常达不到 “震憾”的效果，笔者根据多年的教学实践，对实验进行了一定的改进，设计出了有较为“震憾”效果的演示实验，有效激发了小学生的科学兴趣，体现了情感、态度、价值观三维教学目标的要求。

【关键词】电磁铁；磁性教学；实验设计

【中图分类号】G6236

【文献标识码】B

【文章编号】1671-8437（2017）18-0079-02

小学科学就知识与技能而言不是最重要的，重要的是激发小学生对大自然的好奇心，并保持对科学的兴趣和求知欲才是最重要的。引领他们学习与周围世界有关的科学知识，帮助他们体验科学活动的过程和方法，使他们了解科学、技术与社会的关系，乐于与人合作，与环境和谐相处，为后继其他学科的学习，为终身学习打下良性基础。在小学四年级《科学》（下册）中有“神奇的电磁铁”一章的教学内容，教材上所出示的实验常常达不到 “震憾”的效果，笔者根据多年的教学实践，对实验进行了一定的改进，设计出了有较为“震憾”效果的演示实验，现简介如下，以期抛砖引玉。

1电磁铁与永磁体的磁性的比较

11磁性有无的控制

首先是照图1所示，制作一个密封有250g铁屑的长方体，其几何尺寸为22cm×20cm×3cm，制作材料为亚克力玻璃板和玻璃胶，其特点透明，直观性强。

接下来照图2演示：图2说明了电磁铁和永磁铁一样，都是两端即两极的磁性最强，中間部分的磁性最弱。然后照图3演示，断开电磁铁的控制开关，电磁铁上的铁屑就掉下来了，说明电磁铁是名副其实的，有电才有磁性，无电就无磁性，这是它区别于永磁体的根本所在。

12磁性强弱的控制

如图4所示，自制一个几何尺寸为底座42cm×30cm×2cm、高80 cm的不锈钢支架，一个U形电磁铁接上一个学生电源，电源为1V，2V，3V……12V，依次挂上规格为2N的钩码，当电源电压为1V时，最多可挂2个共4N的钩码，当电源电压为3V时，可挂6个共4N的钩码，学生可直观地看出电流越大、电磁铁的磁性越强，而永磁体却无此特性。由于小学对电磁铁只是“浏览”，所以不需要介绍电磁铁磁性与线圈匝数的关系。

2电磁铁磁性强弱控制的趣味实验

如图5所示，此装置是集电学、力学和电磁学于一体的实验。实验原理如图6所示：通过电磁力来控制铁制小球的漂浮、悬浮、沉底，电磁力是通过电流的大小来实现，从灯泡的亮度可直观地看到，电流又是通过控制滑动变阻器连入的电阻来实现的，尤其是难以控制的悬浮都能实现。

当滑动变阻器的滑片置于最大阻值处时，电流最小，灯泡最暗，小铁球处于漂浮状态；随着滑片向着连入阻值小的方向移动时，灯泡越来越亮，小球逐渐小沉；当滑板移到某一位置时，小球刚好处于悬浮状态；继续移动滑片能够让小球处于沉底状态，灯泡很亮。

需要指出的是本实验的物理知识较多，对于小学生不必过多解释，只需让小孩在“好玩”中悄悄爱上科学。endprint