郭章淵

摘? ?要：詳細介紹“變極條形電磁鐵”的制作原理、制作方法以及在物理教學中的應用。“變極條形電磁鐵”可通過開關巧妙地改變條形電磁鐵的極性，使小磁針的偏轉方向發(fā)生改變。

關鍵詞：變極條形電磁鐵;魔術實驗;制作與應用

1? ? 制作應用背景

初中物理“電生磁”新課教學中，一般以奧斯特實驗作為新課引入，缺乏新意，不能很好地調動學生的學習興趣。筆者將自制的“變極條形磁鐵”作為教學線索用于魔術實驗引入知識教學，能迅速地抓住學生眼球，吸引學生的注意力，也能很好地說明磁場方向與電流方向有關的實驗結論。

2? ? 制作過程

2.1? ? 教具原理

如圖1所示，為“變極條形電磁鐵”電路圖。圖2為該器材制作的簡易示意圖，圖2上方為兩擋開關，中間為通電螺線管，下方為兩節(jié)干電池組成的電源。開關正面及側面如圖3所示，有三個接線柱、兩個擋位。當開關擋位處于O時，開關為斷開狀態(tài)，電磁鐵無磁性;當開關擋位處于Ⅱ時，開關的左接線柱和中接線柱接通，此時電路圖2中下方的電池和電磁鐵接通，電流由通電螺線管右端流向左端，電磁鐵有磁性;當開關處于擋位Ⅰ時，開關的右接線柱和中接線柱接通，此時圖2中上方的電池和通電螺線管接通，電流由通電螺線管的左端流向右端，實現(xiàn)電流的反向，電磁鐵的磁極發(fā)生改變。

2.2? ? 具體制作流程

（1）材料準備：飲料瓶，三擋開關，干電池2節(jié)，漆包線，若干細導線，條形磁鐵芯（用硅鋼片制作），絕緣膠布，透明膠布，焊接工具。

（2）制作“條形磁鐵”狀塑料殼：將廢棄的飲料瓶用剪刀截取表面光滑的一段，用直尺量好條形磁鐵的尺寸，依照條形磁鐵一半的尺寸，制作兩個可相互嵌套的外殼，其中一個用于制作線圈，另一個用于安裝開關和電源。

（3）制作線圈：如圖4所示，用漆包線在一個外殼上緊密地纏繞，為保證磁性夠強，盡量緊密排列以使匝數增多。塑料殼中間用膠帶粘牢鐵芯，再用透明膠布固定所有繞線。為使磁性更強，還可以在第一層的漆包線上再繞幾層，同樣用膠帶纏繞，固定繞線。

（4）安裝開關：如圖5所示，在另一個外殼上的合適位置，用小刀開一個小口，小口以略小于開關尺寸為準以剛好卡緊開關，開關右方留下空間安放電源。

（5）電源的制作：如圖6所示，為實現(xiàn)更大磁性和電流的換向，教具使用了兩節(jié)12 V電池，將一節(jié)電池的正極與另外一節(jié)電池的負極相連，并焊接牢固，另外的兩極留用于接三擋開關接線柱。

（6）連接電路：按照電路原理圖，將各部分導線連接，并用焊接工具將接線處焊接牢固，將線頭和導線的裸露部分用絕緣膠布裹住，以防電源短路。將線圈的塑料殼與裝開關和電源的塑料殼套接上，用透明膠布或膠水貼牢，如圖7所示。

（7）制作“魔術揭秘”外盒：用不透明的紙殼，做成相互嵌套的條形磁鐵形狀的外盒，將自制教具放入盒內，只留出操作開關的小口。操作時用大拇指遮擋開關，學生看不見器材，鋪墊實驗中的“揭秘”，如圖8所示。

3? ? 教學應用介紹

（1）新課引入：老師先用已通電的器材（開關處于Ⅰ擋）去靠近小磁針，小磁針發(fā)生偏轉，讓學生猜想盒內的實驗器材是什么，學生根據盒子的形狀猜想是條形磁鐵;拿開器材，小磁針回到原來的指向，老師故弄玄虛，稱自己是魔術師，可以改變磁鐵的極性。這時再用同一端去靠近小磁針時，小磁針不再偏轉（開關處于O擋），學生驚呼。再用同一端去靠近小磁針時，小磁針反向偏轉（開關處于Ⅱ擋），學生再一次驚呼，課堂氣氛活躍。最后拿開盒子揭秘，引入“電能生磁”。

（2）線索貫穿：利用器材作為課堂線索，帶領學生學習電生磁的其他相關知識，如電磁鐵的極性與電流的方向有關，使用右手定則去判斷電磁鐵的極性等，鼓勵學生利用生活中的器材自己學習制作一個電磁鐵。

4? ? 制作后的反思

好的教具可以給課堂帶來無限的生機，可以提高學生學習的興趣，使學生愛上課堂。教師在整個教學過程中，要不斷地思考，不斷地創(chuàng)新，創(chuàng)作出更多優(yōu)秀的作品。教師需要多學習、多積累，不斷地去發(fā)現(xiàn)、探索生活中值得挖掘的東西，把它帶到課堂中來，使物理課堂更加鮮活，更加有趣，讓學生在快樂中學習。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2011：8-9.

[2]人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.義務教育教科書物理九年級上冊[M].北京：人民教育出版社，2013：68-70.

（欄目編輯? ? 王柏廬）