磁鐵磁性教學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計

錢凱

【摘要】在小學(xué)四年級的《科學(xué)》（下冊）中有“神奇的電磁鐵”一章的教學(xué)內(nèi)容，教材上所出示的實(shí)驗(yàn)常常達(dá)不到 “震憾”的效果，筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的改進(jìn)，設(shè)計出了有較為“震憾”效果的演示實(shí)驗(yàn)，有效激發(fā)了小學(xué)生的科學(xué)興趣，體現(xiàn)了情感、態(tài)度、價值觀三維教學(xué)目標(biāo)的要求。

【關(guān)鍵詞】電磁鐵；磁性教學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計

【中圖分類號】G6236

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【文章編號】1671-8437（2017）18-0079-02

小學(xué)科學(xué)就知識與技能而言不是最重要的，重要的是激發(fā)小學(xué)生對大自然的好奇心，并保持對科學(xué)的興趣和求知欲才是最重要的。引領(lǐng)他們學(xué)習(xí)與周圍世界有關(guān)的科學(xué)知識，幫助他們體驗(yàn)科學(xué)活動的過程和方法，使他們了解科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系，樂于與人合作，與環(huán)境和諧相處，為后繼其他學(xué)科的學(xué)習(xí)，為終身學(xué)習(xí)打下良性基礎(chǔ)。在小學(xué)四年級《科學(xué)》（下冊）中有“神奇的電磁鐵”一章的教學(xué)內(nèi)容，教材上所出示的實(shí)驗(yàn)常常達(dá)不到 “震憾”的效果，筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一定的改進(jìn)，設(shè)計出了有較為“震憾”效果的演示實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)簡介如下，以期拋磚引玉。

1電磁鐵與永磁體的磁性的比較

11磁性有無的控制

首先是照圖1所示，制作一個密封有250g鐵屑的長方體，其幾何尺寸為22cm×20cm×3cm，制作材料為亞克力玻璃板和玻璃膠，其特點(diǎn)透明，直觀性強(qiáng)。

接下來照圖2演示：圖2說明了電磁鐵和永磁鐵一樣，都是兩端即兩極的磁性最強(qiáng)，中間部分的磁性最弱。然后照圖3演示，斷開電磁鐵的控制開關(guān)，電磁鐵上的鐵屑就掉下來了，說明電磁鐵是名副其實(shí)的，有電才有磁性，無電就無磁性，這是它區(qū)別于永磁體的根本所在。

12磁性強(qiáng)弱的控制

如圖4所示，自制一個幾何尺寸為底座42cm×30cm×2cm、高80 cm的不銹鋼支架，一個U形電磁鐵接上一個學(xué)生電源，電源為1V，2V，3V……12V，依次掛上規(guī)格為2N的鉤碼，當(dāng)電源電壓為1V時，最多可掛2個共4N的鉤碼，當(dāng)電源電壓為3V時，可掛6個共4N的鉤碼，學(xué)生可直觀地看出電流越大、電磁鐵的磁性越強(qiáng)，而永磁體卻無此特性。由于小學(xué)對電磁鐵只是“瀏覽”，所以不需要介紹電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

2電磁鐵磁性強(qiáng)弱控制的趣味實(shí)驗(yàn)

如圖5所示，此裝置是集電學(xué)、力學(xué)和電磁學(xué)于一體的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理如圖6所示：通過電磁力來控制鐵制小球的漂浮、懸浮、沉底，電磁力是通過電流的大小來實(shí)現(xiàn)，從燈泡的亮度可直觀地看到，電流又是通過控制滑動變阻器連入的電阻來實(shí)現(xiàn)的，尤其是難以控制的懸浮都能實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)滑動變阻器的滑片置于最大阻值處時，電流最小，燈泡最暗，小鐵球處于漂浮狀態(tài)；隨著滑片向著連入阻值小的方向移動時，燈泡越來越亮，小球逐漸小沉；當(dāng)滑板移到某一位置時，小球剛好處于懸浮狀態(tài)；繼續(xù)移動滑片能夠讓小球處于沉底狀態(tài)，燈泡很亮。

需要指出的是本實(shí)驗(yàn)的物理知識較多，對于小學(xué)生不必過多解釋，只需讓小孩在“好玩”中悄悄愛上科學(xué)。endprint