利用地磅探究影响电磁铁磁性强弱的因素

利用地磅探究影响电磁铁磁性强弱的因素

设计了３种探究影响电磁铁磁性强弱的因素的方法，即软铁棒称量法、大头针计数法、小钢珠计数法．通过改变线圈匝数和电流大小，用电子秤称量出软铁棒和电磁铁吸引的大头针和小钢珠的质量来演示磁性强弱．探究“电磁铁的磁性强弱与什么因素有关”实验是初中物理教材中必做的一个探究实验，不同版本的教材中介绍的实验方法不同．在这里介绍３种利用地磅做该实验的方法．

１ .地磅

地磅如图１所示，量程为０～３００ｇ，分度值为０．０１ｇ，外形尺寸为１２．７ｃｍ×１０．６ｃｍ×１．９ｃｍ，托盘尺寸为１０ｃｍ×１０ｃｍ．其中：计数功能实现的前提为要计数的每个物品质量须相同．称量步骤为：

１）按要求开机．

２）样品准备２５个或５０个或７５个或１００个，将样品放在秤盘上．

３）长按“计数”键，直到显示数字是２５或５０

或７５或１００．

４）取下样品，放上要计数的物品，显示屏显示计数的数量．

２ 软铁棒称量法

按照图２所示的实验装置组装电路并进行探究实验．设置好地磅的称量功能．将电磁铁吊起来，电磁铁正下方的软铁棒放在电秤盘子的正中间．

１）线圈的匝数一定，改变通过电磁铁线圈中的电流大小，从地磅的读数判断电磁铁磁性强弱与电流大小的关系．

２）电流大小不变，改变线圈的匝数，从电子秤的读数判断电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系．电磁铁的磁性越强，地磅的读数越小．

３ 大头针计数法

按照图３所示的实验装置组装电路并进行探究实验．设置好电子秤对大头针的计数功能．将一盘大头针的正中间接触电磁铁下端，通电后向下移开盘子．利用地磅的计数功能显示电磁铁吸引大头针的数目．

１）线圈的匝数一定，改变通过电磁铁线圈中的电流大小，从电磁铁吸引大头针的数目判断电磁铁磁性强弱与电流大小的关系．

２）电流大小不变，改变线圈的匝数，从电磁铁吸引大头针的数目判断电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系．

４ 小钢珠计数法

按照图４所示的实验装置组装电路并进行探究实验．设置好电子秤对小钢珠的计数功能．将一盘小钢珠的正中间接触电磁铁下端，通电后向下移开盘子．利用地磅的计数功能显示电磁铁吸引小钢珠的数目．

１）线圈的匝数一定，改变通过电磁铁线圈中的电流大小，从电磁铁吸引小钢珠的数目判断电磁铁磁性强弱与电流大小的关系．

２）电流大小不变，改变线圈的匝数，从电磁铁吸引小钢珠的数目判断电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系．

实验选用的小钢珠直径为５ｍｍ，质量约为０．４４ｇ．

５ 结束语

３种实验方法各有优劣，优点是都能较好地达到实验目的效果明显．缺点：方法１，地磅测出的质量读数越小，电磁铁磁性越强，不符合学生的思维习惯；方法２，大头针容易生锈，锈迹斑斑不好用；方法３，小钢珠容易滚动，操作时要小心．笔者认为第３种方法与第２种方法比较，小钢珠能均匀地铺在盘子里，每次实验前小钢珠的状态相同，符合控制变量法．