設計了3種探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的方法,即軟鐵棒稱(chēng)量法、大頭針計數法、小鋼珠計數法.通過(guò)改變線(xiàn)圈匝數和電流大小,用電子秤稱(chēng)量出軟鐵棒和電磁鐵吸引的大頭針和小鋼珠的質(zhì)量來(lái)演示磁性強弱.探究“電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關(guān)”實(shí)驗是初中物理教材中必做的一個(gè)探究實(shí)驗,不同版本的教材中介紹的實(shí)驗方法不同.在這里介紹3種利用電子秤做該實(shí)驗的方法.
1 .電子秤
電子秤如圖1所示,量程為0~300g,分度值為0.01g,外形尺寸為12.7cm×10.6cm×1.9cm,托盤(pán)尺寸為10cm×10cm.其中:計數功能實(shí)現的前提為要計數的每個(gè)物品質(zhì)量須相同.稱(chēng)量步驟為:
1)按要求開(kāi)機.
2)樣品準備25個(gè)或50個(gè)或75個(gè)或100個(gè),將樣品放在秤盤(pán)上.
3)長(cháng)按“計數”鍵,直到顯示數字是25或50
或75或100.
4)取下樣品,放上要計數的物品,顯示屏顯示計數的數量.
2 軟鐵棒稱(chēng)量法
按照圖2所示的實(shí)驗裝置組裝電路并進(jìn)行探究實(shí)驗.設置好電子秤的稱(chēng)量功能.將電磁鐵吊起來(lái),電磁鐵正下方的軟鐵棒放在電秤盤(pán)子的正中間.
1)線(xiàn)圈的匝數一定,改變通過(guò)電磁鐵線(xiàn)圈中的電流大小,從電子秤的讀數判斷電磁鐵磁性強弱與電流大小的關(guān)系.
2)電流大小不變,改變線(xiàn)圈的匝數,從電子秤的讀數判斷電磁鐵磁性強弱與線(xiàn)圈匝數的關(guān)系.電磁鐵的磁性越強,電子秤的讀數越?。?/span>
3 大頭針計數法
按照圖3所示的實(shí)驗裝置組裝電路并進(jìn)行探究實(shí)驗.設置好電子秤對大頭針的計數功能.將一盤(pán)大頭針的正中間接觸電磁鐵下端,通電后向下移開(kāi)盤(pán)子.利用電子秤的計數功能顯示電磁鐵吸引大頭針的數目.
1)線(xiàn)圈的匝數一定,改變通過(guò)電磁鐵線(xiàn)圈中的電流大小,從電磁鐵吸引大頭針的數目判斷電磁鐵磁性強弱與電流大小的關(guān)系.
2)電流大小不變,改變線(xiàn)圈的匝數,從電磁鐵吸引大頭針的數目判斷電磁鐵磁性強弱與線(xiàn)圈匝數的關(guān)系.
4 小鋼珠計數法
按照圖4所示的實(shí)驗裝置組裝電路并進(jìn)行探究實(shí)驗.設置好電子秤對小鋼珠的計數功能.將一盤(pán)小鋼珠的正中間接觸電磁鐵下端,通電后向下移開(kāi)盤(pán)子.利用電子秤的計數功能顯示電磁鐵吸引小鋼珠的數目.
1)線(xiàn)圈的匝數一定,改變通過(guò)電磁鐵線(xiàn)圈中的電流大小,從電磁鐵吸引小鋼珠的數目判斷電磁鐵磁性強弱與電流大小的關(guān)系.
2)電流大小不變,改變線(xiàn)圈的匝數,從電磁鐵吸引小鋼珠的數目判斷電磁鐵磁性強弱與線(xiàn)圈匝數的關(guān)系.
實(shí)驗選用的小鋼珠直徑為5mm,質(zhì)量約為0.44g.
5 結束語(yǔ)
3種實(shí)驗方法各有優(yōu)劣,優(yōu)點(diǎn)是都能較好地達到實(shí)驗目的效果明顯.缺點(diǎn):方法1,電子秤測出的質(zhì)量讀數越小,電磁鐵磁性越強,不符合學(xué)生的思維習慣;方法2,大頭針容易生銹,銹跡斑斑不好用;方法3,小鋼珠容易滾動(dòng),操作時(shí)要小心.筆者認為第3種方法與第2種方法比較,小鋼珠能均勻地鋪在盤(pán)子里,每次實(shí)驗前小鋼珠的狀態(tài)相同,符合控制變量法.