探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素

1、1探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素一、問題的提出一、問題的提出在物理課上，老師在講完磁體之后，對(duì)大家說(shuō)：“是不是只有磁體才能吸引鐵塊？”，過(guò)了一會(huì)，老師拿出一個(gè)教具給大家做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，這個(gè)裝置不通電時(shí)不能吸引鐵塊，一通電就可以吸引鐵塊。老師告訴大家這個(gè)裝置叫做電磁鐵，并問大家是否見過(guò)這樣類似的裝置。同學(xué)們十分踴躍地就說(shuō)開了：有的說(shuō)在別人修洗衣機(jī)時(shí)見到過(guò)；有的說(shuō)在別人修漏電保護(hù)器時(shí)見到過(guò)；還有的同學(xué)說(shuō)在電視節(jié)目中見

2、到過(guò)，而且那個(gè)電磁鐵的磁性很大，可以把幾十噸的鐵塊一下子就能吸引起來(lái)。接著老師又拿出一個(gè)自制的電磁鐵，并說(shuō)明了一下纏繞的方法，然后又給大家提出了一個(gè)問題：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱到底和什么因素有關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究一下？并要求大家自愿組成小組，最后寫出探究報(bào)告在一周之后上交。二、假設(shè)的形成與陳述假設(shè)的形成與陳述接到了問題之后，我們首先成立了探究小組，然后對(duì)老師提出的問題進(jìn)行了猜想和推測(cè)。我們認(rèn)為：既然電磁鐵是通電的，就應(yīng)該電流越大，它的磁性

3、越強(qiáng)（可以從吸引大頭針的數(shù)量來(lái)體現(xiàn)）；電磁鐵是由一圈圈的漆包線組成的，就應(yīng)該是圈數(shù)越多磁性越強(qiáng)。磁性強(qiáng)弱可能與線圈的匝數(shù)、電流的大小兩個(gè)因素有關(guān)。要看其中的一個(gè)因素是否能夠影響電磁鐵的磁性，就要對(duì)另一個(gè)因素加以限制，。最終我們得出了這樣的兩個(gè)研究假設(shè)：假設(shè)假設(shè)1：在電磁鐵線圈的圈數(shù)一定情條件下，如果通過(guò)電磁鐵的電流越大，則電磁鐵的磁性就越強(qiáng)。假設(shè)假設(shè)2：在通過(guò)電磁鐵的電流一定條件下，如果電磁鐵線圈的圈數(shù)越多，則電磁鐵的磁性就越強(qiáng)。三、實(shí)

4、驗(yàn)設(shè)計(jì)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)中，我們對(duì)研究假設(shè)中的變量進(jìn)行識(shí)別，確定了自變量、控制變量、因變量。根據(jù)自變量測(cè)量的需要選擇了實(shí)驗(yàn)儀器并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)的步驟，根據(jù)自變量、控制變量和因變量的內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的次數(shù)設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)記錄表格。（一）（一）識(shí)別變量，并對(duì)變量進(jìn)行操作定義識(shí)別變量，并對(duì)變量進(jìn)行操作定義根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)1可以確定自變量為電流的大小，可以確定自變量為電流的大小，，因變量為，因變量為電磁鐵的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，磁性強(qiáng)弱

5、，電磁鐵線圈的圈數(shù)為電磁鐵線圈的圈數(shù)為控制的變量。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)控制的變量。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)2可以確定可以確定自變量為自變量為電磁鐵線圈的圈數(shù)，因變量為電磁鐵線圈的圈數(shù)，因變量為電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，控制的變量電流電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，控制的變量電流的大小。電磁鐵磁性強(qiáng)弱可以定義為吸引的大小。電磁鐵磁性強(qiáng)弱可以定義為吸引大頭針大頭針的多少。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一的多少。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一個(gè)自變量被進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，另一個(gè)自變量則是被控制的變量。個(gè)自變量被進(jìn)

6、行實(shí)驗(yàn)時(shí)，另一個(gè)自變量則是被控制的變量。（見表（見表1）表1控制變量自變量因變量電磁鐵線圈的圈數(shù)電流電流電磁鐵線圈的圈數(shù)電磁鐵磁性（吸引大頭針的數(shù)量）（二）（二）選擇控制技術(shù)選擇控制技術(shù)通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)以上猜想呢？同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論，認(rèn)為應(yīng)該通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)以上猜想呢？同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論，認(rèn)為應(yīng)該利用控制變量法，分利用控制變量法，分3⑸.整理實(shí)驗(yàn)儀器，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，（三）（三）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格時(shí)，我們把控制

7、變量固定在表格的右上方，自變量的記錄放在表格中的第一層，因變量的記錄放在表格中的第二層，以體現(xiàn)出它們之間的因果關(guān)系，為了觀察它們變化的規(guī)律性在橫向上采用了多組測(cè)量記錄的方式。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄設(shè)計(jì)表格中就要體現(xiàn)出自變量、因變量每次記錄的結(jié)果。見表2、表3所示。表2電磁鐵磁性與電磁鐵磁性與電流的關(guān)系電流的關(guān)系線圈匝數(shù)匝電流（A）電磁鐵吸引大頭針的個(gè)數(shù)表3電磁鐵磁性與電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系線圈匝數(shù)的關(guān)系電流A匝數(shù)電磁鐵吸引大頭針的個(gè)數(shù)四、實(shí)

8、驗(yàn)實(shí)施四、實(shí)驗(yàn)實(shí)施根據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)施，并做好實(shí)驗(yàn)記錄⒈實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)實(shí)施⒉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表4電磁鐵磁性與電磁鐵磁性與電流的關(guān)系電流的關(guān)系線圈匝數(shù)160匝電流（A）0204060810電磁鐵吸引大頭針的個(gè)數(shù)14224866表5電磁鐵磁性與電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系線圈匝數(shù)的關(guān)系電流1A匝數(shù)20406080100120140160電磁鐵吸引大頭針的個(gè)數(shù)17121531384556五、分析結(jié)論五、分析結(jié)論⑴從表4可以看出