一、问题:电磁铁磁力的大小与哪些因素有关?
二、假设:1、电流越强,电磁铁的磁力就越大。
2、线圈缠绕匝数越多,电磁铁的磁力就越大。
三、材料和工具
新五号干电池5节,1米长相同规格细铜导线两根,相同规格的带铁芯电磁铁2枚,电池盒3枚,大头针若干。
四、实验步骤
(一)研究电磁铁的磁力大小是否与电流强弱有关。
1、条件控制:
改变条件:电流大小(电池数量)
不变条件:磁铁上导线的长度、线圈缠绕方向,缠绕的圈数、导线的粗细等。
2、实验方法:为防止实验结果的偶然性,实验分三轮,每轮分两次进行,第一次电源为一节五号电池,将1米长的导线在离线头十厘米处按顺时针方向缠绕10圈在电磁铁上,内插入铁钉,将导线的两端连接在安装电池的电池盒中,通电后,观察电磁铁最多能吸引几枚大头针;第二次电源为二节五号电池,并且连接方法为串联,线圈数量不变,实验时都绕10圈在电磁铁上,方向也为顺时针,电磁铁都为规格相同(包括其中的铁钉)。通电后,观察电磁铁最多能吸引几枚大头针,以吸引更多大头针为判断磁力大小的标准。相隔半小时后再按相同方法实验,观察实验现象。
3、实验记录:
电池数 大头针数量 轮次 | 一节电池 | 二节电池 |
一 | 6 | 10 |
二 | 6 | 11 |
三 | 7 | 10 |
(二)研究电磁铁的磁力大小是否与线圈匝数多少有关。
1、条件控制:
改变条件:线圈的匝数(缠绕的匝数)
不变条件:电流的大小,磁铁上导线的长度、线圈缠绕方向、导线的粗细等。
2、实验方法:为防止实验结果的偶然性,实验也分三轮,每轮分两次进行,第一次电源为未使用新5号电池一节,线圈缠绕匝数为10圈,将1米长的导线在离接线头十厘米处按顺时针方向缠绕在电磁铁上,内插入铁钉,将导线的两端连接在安装电池的电池盒中,通电后,观察电磁铁最多能吸引几枚大头针;第二次电源同为未使用新5号电池一节,线圈数量为20匝,实验时都绕在电磁铁上,方向也为顺时针,电磁铁都为同一规格(包括其中的铁钉)。通电后,观察电磁铁最多能吸引几枚大头针,以吸引更多大头针为判断磁力大小的标准。相隔半小时后再按相同方法实验,观察实验现象。
3、实验记录:
线圈数 大头针数量 轮次 | 线圈匝数为10圈 | 线圈匝数为20圈 |
一 | 6 | 10 |
二 | 7 | 11 |
三 | 6 | 11 |
龚建 |
五、现象分析:
1、从实验(一)3轮实验的现象中不难发现,在其他条件不变的情况下,用两节电池做电源,通电后,电磁铁吸引的大头针数量都比用一节电池后电磁铁吸引的数量多,而电池数量的增多表明电流的增大、增强,因此,实验现象说明电流越强,电磁铁的磁力就越大。
2、对实验(二)3轮实验的现象进行分析,在其他条件不变的情况下,用匝数为20圈的电磁铁,通电后,电磁铁吸引的大头针数量都比匝数为10圈的电磁铁吸引的数量多,因此,实验现象说明线圈缠绕的匝数越多,电磁铁的磁力就越大。
六、研究结论:1、电流越强(电池越多),电磁铁的磁力就越大。
2、线圈匝数越多,电磁铁的磁力就越大。
桐庐县圆通小学 龚建清
2007年10月28日
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