探究電磁鐵磁力的大小

康曉亮

電磁鐵對大家來說并不陌生，電磁鐵在我們的日常生活中有著極其廣泛的應用，例如：電磁起重機、電磁選礦機、磁懸浮列車、揚聲器、電鈴、電磁繼電器等，由于這樣的發明很大程度上提高了工作效率，那么，我們一起把探究學習和發現學習結合起來，讓學生親自動手，體驗到學習科學的興趣，增長科學探究的能力。為學生張揚個性提供更好的平臺，激發他們的學習潛能，讓學生在實驗課堂中充分體驗到實驗創新的樂趣。

一、將實驗臺換成制作好的木架

我們做的常規電磁鐵的實驗，是在實驗臺上操作的，電磁鐵磁力大小及吸附材料情況，學生不易觀察到。然而，在師生共同制作好的木架上做電磁鐵的實驗，電磁鐵磁力大小及吸附材料情況顯而易見，學生便于更好地觀察并能準確記錄實驗數據，激發學生求知的欲望。

二、變換電磁鐵吸附材料

愛因斯坦曾經說過，提出一個問題比解決一個問題更重要。因為解決問題，僅僅是技能而已，而提出新的問題，要有新的可能性，要從新的角度去看原來的問題，更需要創造性的想象。

通常情況下，我們利用大頭針（或回形針）作為電磁鐵的吸附材料，由于課上時間有限，數大頭針（或回形針）的個數時會浪費不少時間，影響了實驗的有效探究活動。科學來源于生活，今天利用我們家鄉豐富的鐵礦資源，變換電磁鐵吸附材料，把大頭針（或回形針）換成鐵礦粉，我們一起看看實驗結果。當電池的節數（3節）、鐵芯的大小形狀不變的情況下：線圈匝數80圈的電磁鐵，吸附鐵礦粉的克數是2.5克；線圈匝數30圈的電磁鐵，吸附鐵礦粉的克數是1.2克。（鐵礦粉的克數可用天平進行稱量。）在實驗過程中，教師引導學生發現問題、提出問題是學生學習科學知識、獲取知識的基本能力。我們要為學生創設問題情境，提供有結構的材料，學生才能更好地提出有結構性的問題，從而引導他們在操作、觀察、討論、思考中發現問題。

電磁鐵吸附材料用鐵的合金（硬幣）代替大頭針（或回形針），當電池的節數（3節）、鐵芯的大小形狀不變的情況下：線圈匝數80圈的電磁鐵，吸附硬幣數量是8個；線圈匝數30圈的電磁鐵，吸附硬幣數量是3個。學生提出了多種猜測，這些猜測不是學生自由想象的，是在實驗操作完之后，比較各小組的實驗現象及數據后發現的，這些實驗現象及數據都是有科學依據的。實驗的驗證是：電磁鐵磁力的大小與線圈匝數有關，線圈匝數越多，磁力越大；線圈匝數越少，磁力越小。

三、改變電磁鐵鐵芯的形狀

常規的科學實驗，需要驗證性的較多。通常是，教師把實驗目的、步驟、方法及注意事項等詳細而周密地交代給學生，有的連實驗結果也事先告訴了學生，學生只需要按部就班的去做就行了。在新課程改革的形勢下，強調學生創造能力的培養，我們要大力提倡探究性的實驗學習。我們平時利用鐵釘做鐵芯，從來沒有改變過鐵釘的形狀，今天，我們繼續探究變換鐵芯的形狀與電磁鐵磁力大小的關系。把鐵芯制成（U型、1型、V型和O型），在電池節數（3節）、線圈匝數30圈不變的情況下：U型電磁鐵吸附硬幣數量是3個；1型電磁鐵吸附硬幣數量是4個；V型電磁鐵吸附硬幣數量是3個；O型電磁鐵吸附硬幣數量是3個。實驗驗證：電磁鐵磁力的大小與鐵芯形狀關系不大，無論什么形狀的鐵芯要與電流強度相匹配時，才能產生較大的磁力。

四、有無鐵芯與電磁鐵磁力的大小

學生從發現問題、提出問題到驗證問題，最后自己得出結論，這樣的實踐活動就是有實在意義的科學探究活動，在探究過程中，學生興趣濃厚，求知欲極強。學生通過科學探究實驗得出的結論：有鐵芯的電磁鐵，磁力強，無鐵芯的電磁鐵，磁力弱。我們也可以將鐵芯換成木芯，電磁鐵磁力也會變弱。更直接的辦法是將電磁鐵的鐵芯（或木芯）從中間抽走，只剩下繞好的漆包線，電磁鐵磁力就會更弱。當電磁鐵的磁力很弱或微弱時，我們用硬幣或鐵礦粉做吸附材料時，不能更清楚查看實驗結果，那么有什么樣的好辦法呢？在此基礎上，讓學生自由的探究，充分的猜測與想象，從而領悟科學的本質，體驗學習科學的樂趣。教師引導學生，課下借助網絡查閱相關資料，通過查閱資料，我們得到的結論是：可以借助小磁針或傳感器讓實驗結果更直觀、更準確。

總而言之，這樣的探究實驗課，與常規的教學方法有本質的區別：教師要精心準備，善于引導，多讓學生經歷實驗的探究過程，不能牽著學生的鼻子走，教師在課堂中給學生留下更廣闊的空間，并讓學生在自主、合作、探究活動中體驗到實驗帶給他們的樂趣。讓每位學生的特殊潛能都得到充分發揮，讓學生體驗成功的快樂，使學生更好的在實驗過程中感受到做中學、學中悟！

（作者單位：河北省遷安市蔡園鎮孟官營完小）endprint