科学小论文
高一 说明文 1474字 6292人浏览 水蛭penpal猕猴

自制铁钉电磁铁为什么钉帽处磁力比顶尖处的磁力大呢?

兴山县昭君小学 孙大英

在教新教版教材第十一册第三单元《能量》这一单元第3课,研究电磁铁的磁力大小与线圈圈数是否有关?实验过程中在有一组学生看见发现一种现象:电池不变,铁芯不变,导线也没变,重物不变,只是改变绕的圈数,第一次他们绕了20圈,要求做相同实验2次,求平均数记载绕20圈自制铁钉电磁铁吸起的大头针数量,可是他们第一次实验吸了8个大头针,第二次只吸了2个大头针,这前后2次实验数据怎么会相差这么多呢?有个同学嚷嚷,第一次实验是用钉帽处去吸大头针的,第二次用的是顶尖处去吸的额,是不是我们制的电磁铁钉帽处磁力比钉尖处磁力大呀?这个问题可把我难住了,我根本没预想这个问题,心想这种结果是不是钉帽处被磁化的铁的面积大造成的呢? 没有实验,光凭想象说话可不行,于是,我说,你发现的这个问题值得研究,课外,我们一起在研究它吧!中午休息时,这几个孩子还真找到了我,要接着研究这个问题。于是,我和这个组的学生开展了“自制电磁铁钉帽处磁力比顶尖处磁力大吗?”的实验研究。 第一次实验时我们自制的绕30圈的电磁铁,用一节2号干电池实验,数据如下:

第二次实验时我们自制的绕40圈的电磁铁,用一节2号干电池实验(其他条件和第一次的一样都不变)数据如下:

虽然知道圈数多少会改变整个电磁铁的磁力大小,但应该不是导致钉帽处磁力大的原因,可我任然没有干涉他们,不管结果如何,他们的这种探究精神比获得知识更重要!

第三次实验时我们自制的绕40圈的电磁铁,用一节5号干电池实验,(其他条件和第二次的实验一样都不变)我们数据是这样的:

这一次改变了电池型号,也就是改变电流大小进行实验,实验后的数据也还是发现了相同的规律。电流大小应该也不会导致钉帽处磁力比顶尖处磁力大!我也只是在旁边观察,让他们继续开动脑筋去想办法研究。

第四次实验时,我们换用较细的漆包线来做实验,(前3次都是用的外面有绝缘胶的较粗一点儿的导线进行实验的)其他条件和第三次一样的,实验数据如下:

因为我们在研究电磁铁的磁力大小与什么因素有关时,我们研究过绕线圈的导线的粗细与电磁铁磁力的关系,所以学生很自然的把前面的实验方法迁移到这里,我也没加以阻拦。和他们一起去探究。从收集到的实验数据来看,这种情况下,还是铁帽处磁力比钉尖出的磁力大。

学生又说,我们换个铁芯再来实验吧。好呀。看他们兴致勃勃的样子,我帮他们找好了小一些的铁钉做铁芯,再次实验,数据如下:

换了个小号的铁钉做铁芯,实验数据说明,还是同样的规律,钉帽处的磁力不钉尖处磁力大。那是为什么呀?怎么办呢?孩子们七嘴八舌的犯嘀咕了,“我们再

找没有钉尖钉帽之分的, 两端一样粗细的铁丝来做实验啊! ”有个比较聪明的孩子喊道。对呀!我乘势拿出早就准备好的去火处理了的一小段铁丝,交给孩子们,他们再次试验,数据如下:

有个孩子说,老师,我们在做几次吧,一次试验结论不行。我们又换了一段稍稍细一点的铁丝做实验,试验数据如下:

这次在试验过程中,孩子们发现了新的问题,并且能自己想办法设计实验进行实验探究,正是我们科学学习要达到的最佳状况,虽然在探究过程中孩子们走了一些弯路,但也是值得鼓励的,科学探究就是要有这种锲而不舍的执着精神,孩子们在探究过程中获得的科学体验比他们获得知识意义更大!我相信这些孩子在今后学习过程中一定会非常出色的!

为什么自制电磁铁的钉帽处磁力比顶尖处磁力大?我上网查找了资料,也没找到相关答案,想请教各位专家同行,是不是钉帽处被磁化的面积比较大,和大头针接触的面积大一些,就吸起更多的大头针呢?