初中物理 配套实验 探究影响电磁铁磁性强弱的因素（课件）(共23张PPT)

(共23张PPT)
目 录
CONTENTS
1
实验目的
实验器材
2
知识准备
3
进行实验
4
5
交流讨论
初中物理
配套实验
探究影响电磁铁
磁性强弱的因素
01
PART
实验目的
探究影响电磁铁磁性强弱的因素及影响因素与电磁铁磁性的具体关系。
01 实验目的
02
PART
实验器材
02 实验器材
三个匝数不同的电磁铁（如一个150匝，一个100匝）、学生电源、电流表、开关、导线、大头针、铁钉多个、滑动变阻器等。
03
PART
知识准备
03 知识准备
（1）通电螺线管的磁场
通电螺线管外部的磁场和_____________的磁场一样，它的两端相当于条形磁体的两个磁极。
通电螺线管两端的极性与其中的___________有关。
条形磁体
电流方向
04
PART
进行实验
（1）提出问题
电磁铁磁性的强弱与什么因素有关？
（2）实验猜想
猜测上面科学问题的可能答案，写在下面。
_________________________________________
04 进行实验
电磁铁磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数、铁芯的形状有关。
（3）设计实验：
①实验方法
a. 控制变量法：控制同一电磁铁线圈的匝数不变，改变线圈中电流的大小，探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系。
控制电磁铁线圈的电流不变，改变线圈匝数，探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系。
b. 转换法：判断电磁铁磁性的强弱用到该方法。根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
04 进行实验
②实验电路
把电磁铁、电源（带开关）、滑动变阻器、电流表等组成串联电路。
04 进行实验
S
R
A
P
（4）实验步骤
①探究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系
按照电路图，把滑动变阻器、电流表和一定匝数的电磁铁串联起来，移动变阻器的滑片P，改变电路中的电流。观察电流大小不同时，电磁铁吸引铁钉的数目有什么变化。
04 进行实验
②探究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
把三个匝数不同的电磁铁串联在电路中，可以控制通过的电流相等，通过比较吸引的铁钉的数量比较磁性的强弱。
04 进行实验
C
串联电路，电流相等
③探究铁芯的粗细和长短是否会影响磁性的强弱？
a. 把两个电磁铁上的漆包线绕成相同匝数（如50匝）的单层线圈，其中一个放入一个大铁钉，另一个放入两个大铁钉，串联接入电路中。
b. 闭合开关，比较它们吸引的大头针数量。
04 进行实验
（5）收集证据
实验二：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系 线圈匝数 50匝 100匝
大头针数量
磁性强弱
实验一：电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 电流大小 1A 2A
大头针数量
磁性强弱
实验三：电磁铁的磁性强弱与铁芯粗细长短的关系 大铁钉个数 1根 2根
大头针数量
磁性强弱
04 进行实验
（6）分析论证
04 进行实验
实验结论：
①当电磁铁的铁芯和线圈匝数一定时，_____越大，电磁铁的磁性越强。
②当电磁铁的电流和铁芯一定时，线圈的______越多，电磁铁的磁性越强。
③当电磁铁的电流和线圈的匝数一定时，_____越粗，电磁铁的磁性越强。
匝数
铁芯
电流
05
PART
交流讨论
（1）你认为还有哪些因素可能影响电磁铁磁性的强弱在实验中没有考虑到？
05 交流讨论
在实验中，周围环境的温度可能会影响电磁铁磁性的强弱，可对电磁铁进行加热来验证这一猜想。
（2）列举电磁铁在生活中的应用。
05 交流讨论
①电磁起重机
电磁起重机是把电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一位置后切断电流，把钢铁放下。一次可以吊起几吨钢材。
②电磁继电器
电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，实现远距离操作。
③电铃
电路闭合，电磁铁吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁没有了磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。如此不断重复，电铃发出了持续的铃声。
06
PART
巩固提高
06 巩固提高
【例题】小薛和小程同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验时，提出以下猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流有关；
猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关；
猜想三：电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。
为了验证猜想，他们准备的实验器材有：新干电池2节、相同的大铁钉若干、大头针若干、长导线1根、细线若干。用其中两个大铁钉绕成电磁铁A和B，电路如图所示。请你完成下列内容。
06 巩固提高
（1）实验中要通过观察电磁铁吸引大头针的________，来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）如图，将两个电磁铁的线圈串联，是为了验证猜想_______；
（3）如图，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁A总能吸引更多的大头针，由此得出的结论是：当______、______相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越_____（选填“强”或“弱”）；
（4）为了验证猜想三，小程用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，连成电路如图所示，通过比较得出，电磁铁磁性强弱与铁芯的形状_______（选填“有关”或“无关”）。
数目
电流
二
铁芯
强
有关
解析见下页
06 巩固提高
（1）实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针数目越多，说明电磁铁磁性越强。
（2）由图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，铁芯相同，通过它们的电流是相同的，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，是为了验证猜想二。
（3）把电磁铁A和B串联，图中电流大小相同，铁芯相同，电磁铁A线圈的匝数较多，电磁铁吸引的大头针较多，电磁铁的磁性较强，所以可以得出的结论是：电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（4）用细线分别把2个、3个铁钉捆绑在一起，再用长导线分别缠绕铁钉6圈，制成电磁铁C和D，两个电磁铁串联，通过两个电磁铁的电流相等，线圈的匝数相同，铁芯的形状不同，电磁铁D铁钉较多，吸引大头针较多，说明电磁铁磁性强弱与铁芯的形状有关。