實驗?zāi)康模?/strong>
1.通過自制電磁鐵,了解電磁鐵的構(gòu)造,提高動手能力。
2.通過實驗知道電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)、插入鐵芯的長度等有關(guān)。會通過轉(zhuǎn)化法比較電磁鐵磁性強(qiáng)弱。
3.通過實驗知道電磁鐵的磁極與電流方向和繞線方向有關(guān)。
實驗原理:
電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān),電流越大,磁性越強(qiáng);磁性與線圈匝數(shù)有關(guān),匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng);插入鐵芯越長,磁性越強(qiáng)。
電磁鐵的磁極與電流方向、繞線方向有關(guān)。改變電流方向可以改變磁極,改變繞線方法也可以改變磁極,但同時改變電流方向和繞線方向,電磁鐵的磁極不變。
實驗器材:
漆包線、兩根粗細(xì)長短相同的鐵釘、回形針1盒、白紙、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、電流表、小磁針、剪刀。
實驗步驟:
(一)探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、插入鐵芯長度的關(guān)系
1.設(shè)計電路圖,A、B兩點間預(yù)留接入電磁鐵(如圖1)。設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格。

圖1
2.把鐵釘?shù)耐獗砻婀粚蛹?,把漆包線緊密的排繞在鐵釘上,這就做成了一個電磁鐵。
3.把自制電磁鐵的兩個線頭用剪刀刮去絕緣漆,接到上面電路圖中A、B兩線柱上(如圖2)。

圖2
4.檢查電路,把滑動變阻器調(diào)至阻值最大端。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,讀出電流表的示數(shù),把自制電磁鐵的尖端靠近回形針,記錄吸引回形針的數(shù)量,把數(shù)據(jù)填入表1中。
表1
| 實驗次數(shù) | 電流大小/A | 吸引回形針的數(shù)量 |
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 |
6.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P到某一位置固定不動,把自制電磁鐵與回形針靠近,記錄吸引回形針的數(shù)量,把數(shù)據(jù)填入表2中。
表2
| 實驗次數(shù) | 鐵釘在螺線管中的長度 | 吸引回形針的數(shù)量 |
| 1 | 長 | |
| 2 | 較長 | |
| 3 | 短 |

圖3
(二)探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系
1.設(shè)計電路圖,如圖4。

圖4
2.檢查電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓A、B兩電磁鐵靠近回形針,比較吸引回形針的數(shù)量。
3.改變A、B電磁鐵線圈的匝數(shù),進(jìn)行多次實驗,發(fā)現(xiàn)線圈匝數(shù)越多的吸引回形針的數(shù)量越多。
(三)探究電磁鐵的磁極與電流方向、線圈繞線的關(guān)系
1.按要求設(shè)計電路(如圖5)。

圖5
2.利用漆包線和鐵釘自制一個電磁鐵,把漆包線的兩端絕緣漆刮去,接入電路中A、B兩點。
3.把小磁針靠近電磁鐵釘尖一端,檢查電路,閉合開關(guān),觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況,轉(zhuǎn)動小磁針,觀察小磁針靜止時的指向,判斷電磁鐵釘尖一端的磁極,把實驗結(jié)果記錄到表3中。
4.改變電磁鐵接A、B兩接線柱的接線,從而改變自制電磁鐵中電流的方向,把小磁針靠近電磁鐵釘尖一端,轉(zhuǎn)動小磁針,觀察小磁針靜止時的指向,判斷電磁鐵釘尖一端的磁極,把實驗結(jié)果記錄到表3中。
5.?dāng)嚅_開關(guān),改變電磁鐵的繞線方向,再次接入電路的A、B兩點間,保持電流方向不變,閉合開關(guān),判斷電磁鐵的磁極。把自制電磁鐵的磁極記錄到表格3中。
6.?dāng)嚅_開關(guān),同時改變電流方向、電磁鐵的繞線方向,閉合開關(guān),判斷電磁鐵的磁極,把實驗結(jié)果記錄到表3中。
表3
| 實驗次數(shù) | 電流方向 | 繞線方向 | 電磁鐵釘尖磁極 |
| 1 | A→B | 不變 | |
| B→A | 不變 | ||
| 2 | A→B | 順時針 | |
| A→B | 逆時針 | ||
| 3 | A→B | 順時針 | |
| B→A | 逆時針 |
1.在自制電磁鐵時,應(yīng)選擇鐵釘,不宜選鋼釘。在鐵釘?shù)耐饷嫦裙粚蛹垼僭诩埻鈧?cè)繞漆包線,鐵釘可以從線圈中抽動。
2.電磁鐵工作時,線圈電阻較小,電路中電流較大,利用電池盒進(jìn)行實驗時,連續(xù)工作時間不宜太長。
3.在研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)關(guān)系時,把兩個電磁鐵串聯(lián),利用串聯(lián)電路電流處處相等的特點,使兩電磁鐵的電流相等。
