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建立一个电磁铁

构建电磁铁以证明如何将电力转换为磁性。

  • 7年级
  • 手上
  • 1小时

概述

在挑战自己创建一个简单的电磁铁之后,您的学生可以互相挑战,以了解哪个原型是最强的,从他们的电磁铁可以接收多少纸剪辑来衡量。

你需要什么

  • 海图纸和毡笔
  • 搪瓷线
  • 干电池电池和支架
  • 砂纸
  • 铁钉
  • 绝缘鳄鱼夹
  • 钢回形针
  • “构建电磁铁”工作表对于每个学生
  • “建立电磁式能力自我评估”对于每个学生

指令

如果可以,请尝试预先构建自己的电磁铁,以便您了解它是如何完成的。

安全第一

  • 你正在建造的电路中的金属元件会在活动中发热,所以不要触摸电池、鳄鱼夹、线圈或回形针
  • 连接和断开电线与电池的连接时,只触摸鳄鱼夹的橡胶部分
  • 每两分钟断开电路,使其冷却

创造友好公平的竞争

这项活动的一部分涉及您的学生竞争,以查看谁可以创建最强的电磁铁。这是介绍变量的理念以及它们如何影响实验的绝佳机会。

询问您的课程他们如何让他们能够确保篮球的罚球比赛是公平的。他们如何确保没有竞争对手有不公平的优势?

这可以通过使用相同的球和在同一箍和同一条线上拍摄来完成。

在一项活动中所有不同的东西都被称为“变量”,在科学中,目标是控制所有这些变量。

建立电磁铁

你的学生将单独工作创造一个电磁铁。他们应该完成构建电磁铁“工作表因为它们遵循以下步骤:

  1. 紧紧地围绕着钉子缠绕线圈以创建一个线圈,在钉子的每一端留出6厘米的电线。

  1. 用砂纸刮去两端的搪瓷涂层,露出约2厘米的铜线。

  1. 使用绝缘鳄鱼夹将线圈的端部连接到电池。

  1. 将电磁铁靠近桌子或桌子的边缘,以便指甲悬挂在边缘上。然后将其中一个钢纸夹靠近钉子。

  1. 继续把回形针拿在钉子附近,用图表纸和毡笔记录下每个学生的电磁铁能夹住多少回形针。

假设和测试电磁铁

收集学生并谈论他们可以增加他们的电磁铁的纸张数量的不同方式。

在他们的工作表上,让你的学生写一个关于如何制造更强的电磁铁的假设。鼓励他们用“如果”和“那么”来写假设。

让学生通过改变关于他们的电磁铁并看到它可以持有的纸夹的东西来测试他们的假设。确保它们在测试时填写工作表。

文档和汇报

让学生们分享他们的假设和测试结果。让他们思考他们可能想要测试的其他变量。


额外的信息

  • 观察你的学生在做这个活动的时候,注意他们的能力:
    • 在遵循安全准则的前提下协同工作
    • 在小组工作时提出问题
    • 进行观察,记录数据和分析结果
    • 建立并测试一个使电磁铁更强的假设
    • 使用科学语言和陈述沟通想法和调查结果
    • 解释磁力如何变化
  • 让学生完成“建立电磁式能力自我评估”

让您的学生探索其他可能通过使用家庭带来的材料或在学校其他地方发现的材料来影响电磁铁的强度。

构建一个电磁铁

  • 电磁铁声音复杂但是技术非常简单,由电线的线圈组成,电流流过其缠绕在铁芯上。线圈和铁芯被磁化为电力流动虽然电路。当电线中的电流停止时,线圈和芯不再磁化。这就是为什么电磁铁称为临时磁体的原因。棒状磁铁和冰箱磁铁是永磁体的示例。

  • 在这个活动中,学生们操纵变量来确定什么会影响电磁铁的强度。变量包括电线的数量,使用的电池数量和铁芯的大小。学生们用钢质回形针来测试他们的设计。
  • 因为电磁铁可以开启和关闭,磁性的强度可以由流经该设备的电流的大小而改变,它们在现实世界中非常有用。磁共振成像(MRI)设备、废铁吊车、磁悬浮列车和眼科手术设备都使用电磁铁。

科学调查

  • 科学调查是通过探索因果关系来测试问题的一种结构化方法。制造更强电磁铁的一种方法是在电路中添加更多的电池。这个发现可以通过开放式的探索或首先建立一个假设来实现:“我认为在电路中添加更多的电池将产生更强的磁铁。”无论哪种方法,学生都可以证明增加电池后,磁铁更强。
  • 如果用“如果……,那么……”的语言来表述假设是最有效的。“如果我做这个(1),就会发生那个(2)。”(1)是一个变量,学生正在测试它来看看结果(2)会是什么。理想情况下,所有其他条件保持不变。这就保证了变量(1)的改变会导致结果(2)。这就是所谓的公平测试。
  • 关于这项活动的其他可能假设包括:
    • 如果我们在钉子上加更多的金属丝,磁铁就会更强。
    • 如果我们在电路中加入额外的电池,那么磁铁就会更强。
    • 如果我们使用更小的磁芯,磁铁就会捡起更少的回形针。

七年级科学-内容

  • 电磁

7级科学 - 课外能力

质疑和预测
  • 展示关于个人兴趣的科学话题或问题的持续智力好奇心
  • 通过科学探究找出一个问题的答案或解决一个问题
计划和执行
  • 合作计划一系列调查类型,包括实地工作和实验,以回答他们的问题或解决他们发现的问题
  • 确保其调查中遵循安全和道德准则
处理和分析
  • 运用科学的理解来识别关系并得出结论
申请和创新
  • 合作设计项目
沟通
  • 沟通问题的想法、发现和解决方案


7级应用设计,技能和技术 -内容

  • 电力技术
  • 能量形式
  • 转换能量的设备

7级应用设计,技能和技术 -课程能力

原型设计
  • 构建产品的第一个版本或者一个原型,如果需要的话,对工具、材料和程序进行更改
  • 通过科学探究找出一个问题的答案或解决一个问题
  • 探索和测试各种材料的有效使用
测试
  • 测试产品或原型的第一个版本
  • 收集同行和/或用户和/或专家反馈和灵感
  • 进行更改、排除故障并再次测试
分享
  • 使用适当的术语来展示其产品并描述其过程,并提供所选解决方案和修改的原因

这个活动是课程的一部分

电磁

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