實驗：探究電磁鐵的磁性強弱及磁極
實驗目的：
1．通過自制電磁鐵，了解電磁鐵的構造，提高動手能力。
2．通過實驗知道電磁鐵磁性強弱與電流大小、線圈匝數、插入鐵芯的長度等有關。會通過轉化法比較電磁鐵磁性強弱。
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。
實驗原理：
電磁鐵的磁性強弱與電流大小有關，電流越大，磁性越強；磁性與線圈匝數有關，匝數越多，磁性越強；插入鐵芯越長，磁性越強。
電磁鐵的磁極與電流方向、繞線方向有關。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、兩根粗細長短相同的鐵釘、回形針1盒、白紙、電源、開關、導線、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弱與電流大小、插入鐵芯長度的關系
1．設計電路圖，A、B兩點間預留接入電磁鐵（如圖1）。設計實驗數據記錄表格。

圖1
2．把鐵釘的外表面裹一層紙，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，把滑動變阻器調至阻值最大端。閉合開關，調節滑動變阻器滑片的位置，讀出電流表的示數，把自制電磁鐵的尖端靠近回形針，記錄吸引回形針的數量，把數據填入表1中。
表1

實驗次數	電流大小/A	吸引回形針的數量
1
2
3

5．調節滑動變阻器的滑片，使電路中電流增大一些，再把鐵釘電磁鐵的尖端靠近回形針，記錄吸引回形針的數量，把數據填入表1中。調節滑片位置，進行多次實驗。
6．閉合開關，調節滑片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量，把數據填入表2中。
表2

實驗次數	鐵釘在螺線管中的長度	吸引回形針的數量
1	長
2	較長
3	短

7．向外抽鐵釘，使鐵釘在螺線管中的長度變短，記錄吸引回形針的數量，把數據填入表2中。改變鐵釘在螺線管中的長度，進行多次實驗（如圖3）。

圖3
（二）探究電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數的關系
1．設計電路圖，如圖4。

圖4
2．檢查電路，閉合開關，調節滑動變阻器，讓A、B兩電磁鐵靠近回形針，比較吸引回形針的數量。
3．改變A、B電磁鐵線圈的匝數，進行多次實驗，發現線圈匝數越多的吸引回形針的數量越多。
（三）探究電磁鐵的磁極與電流方向、線圈繞線的關系
1．按要求設計電路（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，觀察小磁針的偏轉情況，轉動小磁針，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，把實驗結果記錄到表3中。
5．斷開開關，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，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．斷開開關，同時改變電流方向、電磁鐵的繞線方向，閉合開關，判斷電磁鐵的磁極，把實驗結果記錄到表3中。
表3

實驗次數	電流方向	繞線方向	電磁鐵釘尖磁極
1	A→B	不變
1	B→A	不變
2	A→B	順時針
2	A→B	逆時針
3	A→B	順時針
3	B→A	逆時針

操作提示：
1．在自制電磁鐵時，應選擇鐵釘，不宜選鋼釘。在鐵釘的外面先裹一層紙，再在紙外側繞漆包線，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，利用電池盒進行實驗時，連續工作時間不宜太長。
3．在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數關系時，把兩個電磁鐵串聯，利用串聯電路電流處處相等的特點，使兩電磁鐵的電流相等。

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