《电磁铁磁性强弱的影响因素》初中物理创新实验设计方案.doc

《电磁铁磁性强弱的影响因素》
初中物理创新实验设计方案

一、实验名称
影响电磁铁磁性强弱的因素
二、设计思路
     影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈的匝数，和通电电流的大小，在不同的数据下可以通过观察吸引大头针的数目来说明磁性的强弱。
三、实验器材
 学生电源或电池组（3V）一个，自制电路板一个，1欧姆 10欧姆电阻各一个，自制分匝数线圈一个，大头针若干
四、实验原型及不足之处

（实验原型图） 
电磁铁磁性强弱的影响因素实验中，所使用的方法往往是在一个铁钉上缠绕上不同匝数的导线，将其接入电路中观察吸引铁钉的数目，说明匝数影响磁性强弱；然后就同一缠绕匝数的铁钉加入不同电压下观察吸引铁钉的数量，说明电流对磁性强弱的影响，这个实验从在接线以及缠绕带来的时间浪费
五、实验改进之处及操作方法
1、实验改进之处
如图所示  R1=10欧姆  R2=1欧姆

  在这个自制的实验器材中，可以接入一个一定的电压，无需更换电压值，实验中只需控制s1、s2就可以实现电流和匝数的改变，其中两个定值电阻可以选用1欧姆和10欧姆个一个。
2、实验理论支持
   在试验中两个定值电阻采用1欧姆和1欧姆，当开关S1断开时,电流I1=U/R1   当开关S1闭合时I2=U/ ， I1>10 I2,电流变化很大，利于比较
   匝数采用 1000 匝 2000匝  3000匝  匝数变化大，也可是实验现象区分明显
3、实验操作步骤
（1）当比较电流对磁性的影响时，在电流要求大时，闭合S1，S2选定其中一档，电流要求较小时，断开S1，S2选择同上的一档，观察两种情况下吸引大头针的数目，可以比较电流对磁性的影响
（2）当比较匝数对磁性强弱影响时，可以将S1闭合（或者断开），只需调节S2到不同的档位，就可以比较吸引大头针的数目，从而得出匝数对磁性强弱的影响。
4、实验数据采集
开关闭合情况
S2匝数选取
S1
大头针数目
S1
大头针数目
1000匝
开

闭

2000匝
开

闭

3000匝
开

闭

五、实验所需器材
     自制用具， 大头针若干
六、实验效果
     经过演示实验的验证，该方法可以良好的得到实验所需数据，且整个演示过程大大节省的实验所用的时间，效果良好，试验后可以预留大量时间让学生分组练习，以及进行试题练习，充分的利用了课堂40分钟时间
七、实验评价
      通过实验器材的改进，除了大大节省实验时间以外，实验数据也更加容易取得，实验操作简单，所需元件实验室很容易备齐，可操作性良好