物理电磁学，探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验。（包括实验器材、电磁铁制作、实验步骤、实验结论等）
实验探究8 影响电磁铁磁性强弱的因素
【实验准备】
1.活动目标
（1）.通过实验探究，知道影响电磁铁磁性强弱的因素。
（2）.通过实验设计，练习使用“变量控制法”。
（3）.通过实验探究，培养学生描述现象，归纳规律的能力，经历科学探究的部分过程。
2.预备知识
（1）.如果在通电螺线管中插入一根软铁棒，就制成了一个 。
（2）.当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的 磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使磁性大大增强。
（3）.滑动变阻器的作用是 、 、 ，滑动变阻器接入电路时，必须同时使用上、下两个接线柱，并将滑动变阻器 在电路中。
【实验报告】
（一）提出问题
电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关？
（二）猜想与假设
1.构成电磁铁的部件之一是线圈，那么线圈的形状和匝数是否会影响磁性的强弱呢？
2.构成电磁铁的另一个部件是铁芯，那么铁芯的粗细、长短是否会影响磁性的强弱呢？
3.电磁铁只在线圈中有电流时才有磁性，那么电流的强弱是否会影响磁性的强弱呢？
4.由以上问题和分析你的猜想是 。
（三）制定计划与设计实验
1.分组讨论，并设计方案来验证猜想
（1）.由于电磁铁磁性强弱跟多种因素有关，所以应当采用怎样的方法来研究？
（2）.我们可以通过哪些现象，方便地知道不同情况下电磁铁磁性的强与弱？
（3）.结合实验方法，我们的实验应该分几组分步完成？如何分步完成？
（4）.我们设计的电路图：
（5）.我们选择的器材：
（四）收集证据
（我们这样记录测量的数据）
（五）分析与论证（分析现象与实验数据，我们得出的结论）
1.电磁铁磁性的有无可由 来控制；
2.电磁铁磁极的方向可由 来控制；
3.电磁铁磁性的强弱跟 因素有关。
（1）根据表中数据可知，电磁铁铁芯不变，探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系，保证通过线圈的电流大小一定，观察电磁铁吸引大头针的多少，比较电磁铁的磁性强弱，得出电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系；物理上一个物理量受多个因素影响时，探究物理量和其中一个因素的关系时，保证其它因素不变，这种方法是控制变量法；（2）用x轴表示吸起的小铁片（或大头针）个数，用Y轴表示线圈的匝数，根据表中给出的数据作图如下：（3）根据表中给出的数据可知，缠有50匝线圈的螺钉能吸起大约25小铁片；（4）根据表中给出的数据可知，电磁铁磁力的大小随电磁铁缠绕的线圈匝数的增加，磁力的大小在增大；（5）线圈匝数n和小铁片（或大头针）数N变化关系的等式为n=5N；（6）在这个实验中要用同一型号的螺钉，这是为了控制电磁铁铁芯不变．故答案为：（1）控制变量法；（2）如上图；（3）25；（4）增大；（5）n=5N；（6）控制电磁铁铁芯不变．
电磁铁磁场强弱的影响因素实验
电磁铁是带有铁芯的螺管线圈，影响电磁铁磁场强弱的因素主要有工作电流、线圈匝数、铁芯截面积、铁芯形状和铁芯材料等，如下实验能够对影响电磁铁磁场强弱的主要因素及其作用性质进行研究。
实验材料：
12V、5A直流稳压电源、0—20Ω/50W滑动变阻器、0—10A直流电流表、铝2.5平方毫米绝缘导线、铜Φ1.60mm高强度漆包线、10A开关、Φ6.0mm（0.2826平方毫米）、Φ8.0mm（0.5024平方毫米）低碳钢筋、Φ8.0mm（0.5024平方毫米）铁氧体磁棒、1.2×1.2×4.0mm低碳钢条、5kg弹簧秤等。
电磁铁的制作
取Φ6.0mm低碳钢筋12cm长，弯曲成U字形，开口宽度1.5cm制成铁芯，在U字形铁芯的两个直边上垫好绝缘纸、用漆包线各绕25匝（两直边绕制方向相反、参见附图）制成U字形铁芯电磁铁。
再取Φ6.0mm和Φ8.0mm低碳钢筋各12cm长，垫好绝缘纸、用漆包线各绕50匝制成两个直铁芯电磁铁。
取Φ6.0mm低碳钢筋12cm长，垫好绝缘纸、用漆包线各绕100匝制成直铁芯电磁铁。
取Φ8.0mm（0.5024平方毫米）铁氧体磁棒，垫好绝缘纸、用漆包线绕50匝制成铁氧体磁棒电磁铁。
实验方法和磁力测定
将电流、开关、滑动变阻器、电流表和电磁铁（其中的任意一个）用铝2.5平方毫米绝缘导线串联连接（如附图）。
将1.2×1.2×4.0mm低碳钢条横着挂在弹簧秤的钩上，将电磁铁的铁芯一端固定、另一端对准低碳钢条中间位置，合上开关，调节滑动变阻器使电流强度达到2A，拉动弹簧秤至低碳钢条与电磁铁分离，记录电磁铁在电流为2A时的最大吸引力；再调节滑动变阻器使电流强度达到4A，拉动弹簧秤至低碳钢条与电磁铁分离，记录电磁铁在电流为4A时的最大吸引力。
依次更换电磁铁，调节滑动变阻器使电流强度达到2A，拉动弹簧秤至低碳钢条与电磁铁分离，记录各种电磁铁在电流为2A时的最大吸引力。
数据记录
（参见附图）
实验结论
在电磁铁结构确定的情况下、通过电磁铁的电流越大磁性越强；在铁芯和电流一定时，线圈的匝数越多磁性越强；在电流和线圈匝数一定时，低碳钢铁芯比铁氧体磁芯的磁性强；在电流和线圈匝数一定时，铁芯直径增大磁性增强（一定范围内）；在电流、线圈匝数和铁芯直径一定时，U字形铁芯的磁性更强（两个磁极都起作用，并且与钢条构成了闭合磁路）。
物理实验报告
探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验：
【实验器材】两个相同的大铁钉、若干绝缘导线、电源、开关、滑动变阻器、电流表、若干曲别针。
【电磁铁的制作】在一个铁钉上用绝缘导线绕50匝，在另一个铁钉上用绝缘导线绕100匝（铁钉上要垫纸，免得碰破绝缘皮），把它们连到电路里，就是匝数不同的两个电磁铁。在不同实验条件下，试着用电磁铁吸引曲别针，比较吸引曲别针的数量的变化。
【实验步骤与实验现象】
1、将电路连接好，合上开关，调节滑动变阻器，使电流增大或减小（观察电流表指针的示数），让电磁铁吸引曲别针，观察到电流增大，吸引曲别针的数量增多。而当电流减小时，吸引曲别针的数量减少。
2、将电路中分别接50匝线圈的电磁铁和100匝线圈的电磁铁，合上开关，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）。观察到100匝线圈的电磁铁吸引曲别针数量较多。
3、将电路中接入50匝线圈的螺线管，一个有铁钉（铁芯），一个无铁钉（铁芯），合上开关，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）。观察到有铁钉的螺线管吸引曲别针数量较多。
【实验记录表格】
步骤 保持不变的因素 变化的因素 实验现象 判断
观察 匝数，有铁钉 电流大/小
实验 电流，有铁钉 匝数多/少
实验 匝数，电流 铁钉有/无
【实验结论】通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强；在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强；通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。
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集美区15342373653： 探究影响电磁铁磁性强弱的因素. - ？
毓浩益肾： 解析 (1)电磁铁的磁性强弱不易观察,可通过电磁铁吸引大头针的多少来判断.(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电路中总电阻变小,通过导体的电流增大,电磁铁磁性增强,吸引大头针的个数增加.(3)由题图可知,两电磁铁铁芯相同,当串联时,通过的电流相等,线圈匝数越多,磁性越强.
集美区15342373653： 物理电磁学,探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验.(包括实验器材、电磁铁制作、实验步骤、实验结论等) - ？
毓浩益肾： 物理实验报告 探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验:【实验器材】两个相同的大铁钉、若干绝缘导线、电源、开关、滑动变阻器、电流表、若干曲别针.【电磁铁的制作】在一个铁钉上用绝缘导线绕50匝,在另一个铁钉上用绝缘导线绕100匝...
集美区15342373653： 探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关 - ？
毓浩益肾： 探究电磁铁的磁性有关的因素:一、与线圈的匝数有关,可以通过接线法,来改变线圈匝数的多少.二、与通过导体的电流大小有关,通过滑动变阻器可以改变通过导体的电流,也可以通过增加电池数目来增加电流.三、与有无铁芯有关,有铁芯时磁性强,无铁芯时磁性弱.学习的主要是与上面的这三者有关系,其它的还与:四、与导体的铁芯软磁性材料的导磁率有关 五、与铁芯的横截面接有关 在日常的生活中,也可以制作电磁铁,自己进行实验,需要的工具有导线、铁钉、电池等,用控制变量法就可以帮助了,使一种变化,另外几种不变化,如:研究与匝数有关时,就可以将两个电磁铁串联在电路中,可以保证电流、铁芯不变化.
集美区15342373653： 影响电磁铁磁性强弱的因素有 - -----、------和------.实验表明------、------、------.电磁铁的磁性越强 - ？
毓浩益肾： 由课本中的实验结论可知:影响电磁铁磁性强弱的因素有:线圈的匝数、线圈中电流的大小、线圈中铁芯的形状.并且线圈的匝数越多,线圈中的电流越大,铁芯越粗越长电磁铁的磁性就越强. 故答案为:线圈的匝数;线圈中电流的大小;线圈中铁芯的形状;线圈的匝数越多;线圈中的电流越大;铁芯越粗越长电磁铁
集美区15342373653： 探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验中:(1)比较图甲、乙两种情况可知,通过电磁铁的电流越大,它的磁性越___;(2)比较图丙中两个电... - ？
毓浩益肾：[答案](1)比较图甲、乙两种情况可知:滑动变阻器滑片位置不同,甲图阻值大电流小,乙图阻值小电流大,根据吸引大头针数量可以看出,乙图电磁铁的磁性强,即:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强. (2)比较图丙中两个电磁铁吸引大头针的数目...
集美区15342373653： 影响电磁铁磁性强弱的因素 - ？
毓浩益肾： 电磁铁的磁性强弱跟铁心的材料、粗细、长短,导线的粗细和长短等因素有关. 同样也和电流的大小有关 圈的形状影响磁性的强弱,但相对较小. 内部带有铁芯的、利用通有电流的线圈使其像磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁(...
集美区15342373653： 请实验过程说明电磁铁的磁力大小与什么因素有关? - ？
毓浩益肾： 影响电磁铁的磁力大小很多因素有很多:1.电流大小,通过电压改变.2.线圈匝数,增减匝数改变.3.铁心材料,用普通铁,硅钢,或者空心线圈.4.磁路长度5.磁隙长度6.动铁与静铁接触的磁通面积 如果演示给学生看,只要改变全面3个就行了.
集美区15342373653： 为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 - ？
毓浩益肾： 为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关1)本实验通过观察电磁铁吸引大头针数目不同,来判断它的磁性强弱不同.(2)A、B两电磁铁串联接入电路的目的是为了保证实验过程中它们的电流相等.(3)比较A、B电磁铁吸引大头针数目,可以得到外形相同的螺线管,电流一定时,线圈的匝数越多,它的磁性越强.(4)利用本实验装置还可以通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,改变电路上的电流,观察A、B电磁铁吸引大头针数目的变化,得到磁性强弱与电流的关系.故答案为:(1)磁性强弱;(2)电流;(3)匝数;(4)改变滑动变阻器接入电路的阻值.
集美区15342373653： 探究“影响电磁铁磁性强弱”的因素时,按如图所示电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数 - ？
毓浩益肾： 因串联电路中各处的电流相等,所以,图中电磁铁A和电磁铁B是串联,通过它们的电流相等,故B不正确;因电磁铁A和电磁铁B线圈缠绕的方式相同,所以,两者电流的方向相同,极性相同,故AD不正确,电磁铁A和电磁铁B的匝数不同,吸引大头针的数目不同,说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈的匝数,故C正确. 故选C.
