探究电磁铁磁力的大小

康晓亮

电磁铁对大家来说并不陌生，电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用，例如：电磁起重机、电磁选矿机、磁悬浮列车、扬声器、电铃、电磁继电器等，由于这样的发明很大程度上提高了工作效率，那么，我们一起把探究学习和发现学习结合起来，让学生亲自动手，体验到学习科学的兴趣，增长科学探究的能力。为学生张扬个性提供更好的平台，激发他们的学习潜能，让学生在实验课堂中充分体验到实验创新的乐趣。

一、将实验台换成制作好的木架

我们做的常规电磁铁的实验，是在实验台上操作的，电磁铁磁力大小及吸附材料情况，学生不易观察到。然而，在师生共同制作好的木架上做电磁铁的实验，电磁铁磁力大小及吸附材料情况显而易见，学生便于更好地观察并能准确记录实验数据，激发学生求知的欲望。

二、变换电磁铁吸附材料

爱因斯坦曾经说过，提出一个问题比解决一个问题更重要。因为解决问题，仅仅是技能而已，而提出新的问题，要有新的可能性，要从新的角度去看原来的问题，更需要创造性的想象。

通常情况下，我们利用大头针（或回形针）作为电磁铁的吸附材料，由于课上时间有限，数大头针（或回形针）的个数时会浪费不少时间，影响了实验的有效探究活动。科学来源于生活，今天利用我们家乡丰富的铁矿资源，变换电磁铁吸附材料，把大头针（或回形针）换成铁矿粉，我们一起看看实验结果。当电池的节数（3节）、铁芯的大小形状不变的情况下：线圈匝数80圈的电磁铁，吸附铁矿粉的克数是2.5克；线圈匝数30圈的电磁铁，吸附铁矿粉的克数是1.2克。（铁矿粉的克数可用天平进行称量。）在实验过程中，教师引导学生发现问题、提出问题是学生学习科学知识、获取知识的基本能力。我们要为学生创设问题情境，提供有结构的材料，学生才能更好地提出有结构性的问题，从而引导他们在操作、观察、讨论、思考中发现问题。

电磁铁吸附材料用铁的合金（硬币）代替大头针（或回形针），当电池的节数（3节）、铁芯的大小形状不变的情况下：线圈匝数80圈的电磁铁，吸附硬币数量是8个；线圈匝数30圈的电磁铁，吸附硬币数量是3个。学生提出了多种猜测，这些猜测不是学生自由想象的，是在实验操作完之后，比较各小组的实验现象及数据后发现的，这些实验现象及数据都是有科学依据的。实验的验证是：电磁铁磁力的大小与线圈匝数有关，线圈匝数越多，磁力越大；线圈匝数越少，磁力越小。

三、改变电磁铁铁芯的形状

常规的科学实验，需要验证性的较多。通常是，教师把实验目的、步骤、方法及注意事项等详细而周密地交代给学生，有的连实验结果也事先告诉了学生，学生只需要按部就班的去做就行了。在新课程改革的形势下，强调学生创造能力的培养，我们要大力提倡探究性的实验学习。我们平时利用铁钉做铁芯，从来没有改变过铁钉的形状，今天，我们继续探究变换铁芯的形状与电磁铁磁力大小的关系。把铁芯制成（U型、1型、V型和O型），在电池节数（3节）、线圈匝数30圈不变的情况下：U型电磁铁吸附硬币数量是3个；1型电磁铁吸附硬币数量是4个；V型电磁铁吸附硬币数量是3个；O型电磁铁吸附硬币数量是3个。实验验证：电磁铁磁力的大小与铁芯形状关系不大，无论什么形状的铁芯要与电流强度相匹配时，才能产生较大的磁力。

四、有无铁芯与电磁铁磁力的大小

学生从发现问题、提出问题到验证问题，最后自己得出结论，这样的实践活动就是有实在意义的科学探究活动，在探究过程中，学生兴趣浓厚，求知欲极强。学生通过科学探究实验得出的结论：有铁芯的电磁铁，磁力强，无铁芯的电磁铁，磁力弱。我们也可以将铁芯换成木芯，电磁铁磁力也会变弱。更直接的办法是将电磁铁的铁芯（或木芯）从中间抽走，只剩下绕好的漆包线，电磁铁磁力就会更弱。当电磁铁的磁力很弱或微弱时，我们用硬币或铁矿粉做吸附材料时，不能更清楚查看实验结果，那么有什么样的好辦法呢？在此基础上，让学生自由的探究，充分的猜测与想象，从而领悟科学的本质，体验学习科学的乐趣。教师引导学生，课下借助网络查阅相关资料，通过查阅资料，我们得到的结论是：可以借助小磁针或传感器让实验结果更直观、更准确。

总而言之，这样的探究实验课，与常规的教学方法有本质的区别：教师要精心准备，善于引导，多让学生经历实验的探究过程，不能牵着学生的鼻子走，教师在课堂中给学生留下更广阔的空间，并让学生在自主、合作、探究活动中体验到实验带给他们的乐趣。让每位学生的特殊潜能都得到充分发挥，让学生体验成功的快乐，使学生更好的在实验过程中感受到做中学、学中悟！

（作者单位：河北省迁安市蔡园镇孟官营完小）endprint