学校:宁波市广济中心小学
学生:陈思源
班级:202班
小朋友们,在做实验之前,我们先猜个谜语吧!
一物脾气怪,
会指出南北,
钢铁它最爱,
遇到就粘上,
不扯分不开。
——(打一物体)
聪明的你,一定猜到了吧!
没错,答案是“磁铁”。
大家有玩过磁铁吗?跟着我一起探索磁铁的秘密吧!
提问一:什么是磁铁?
磁铁是一种具有磁性的物体,能够吸引铁、钴、镍等金属或其合金,并在其外部产生磁场。
磁性其实不是人类发明的,而是来自天然的磁铁矿。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为“吸铁石”。这种石头可以魔术般地吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。特别神奇哦~
磁铁的形状有多种,这次我们科学小实验主要用到条形磁铁、马蹄形磁铁、环形磁铁这三种类型的磁铁。
提问二:磁铁能吸引什么?
生活中我们经常能接触很多的物体,那磁铁对哪些物品有吸引力呢?我们一起来做个实验吧!
实验一:小磁铁找朋友
材料:磁铁、钥匙 、铁钉 、砖块、木板、 卡纸 、布 、橡皮筋 、螺丝钉、 回形针 、玻璃球 、鹅软石、铁片、 铝盖 、鱼尾夹 、陶瓷、塑料杯、 不锈钢勺、一分硬币 、一角硬币、一元硬币、记录表
一边实验测试,一边记录中·······
3次实验测试,我做了以下记录:
原来磁铁最喜欢的朋友就是铁呀!在这里,我还发现,不是所有的硬币都能被磁铁吸引的。查阅了资料我才知道,原来一分硬币是用铝做的,磁铁不会吸引,而一角和一元硬币含有镍和钴,可以被吸引。
结论:磁铁不仅能够吸引铁一类的物质,还能吸引钴和镍。
提问三:磁铁怎样吸引物体?
我准备了一辆小铁车,单独放在桌上的时候小车是静止不动的。除了推、拉小车外,如何才能让小车动起来呢?
实验二:小车跑跑跑
材料:磁铁、小铁车
通过第一个实验证明了磁铁可以吸引含铁一类物质,于是我便用条形磁铁去靠近小车。
这时候好像有一种力量在拉着小车,小车迅速向磁铁靠拢并紧紧吸住。
我又把磁铁隔着一段距离去靠近小车。神奇的是,小车竟然也跑动起来了!
结论:磁铁不接触小车,却能让小车动起来,这种力量就是磁力。
小车隔着物体,用磁铁能吸住吗?为了求证答案,接下来我们继续做实验。
实验三:好玩的隔物拉车
材料:卡纸、薄木片、塑料片、布片、铝片
从实验中我发现:这些隔片都能让小车动起来。用卡纸、塑料片、布片、铝片隔着时,小车就一下子过来,但薄木片隔着时,小车就没有那么快过来。
结论:磁铁可以直接或者隔着一段距离或贴着物体都会对铁材料产生吸引作用。同时,用不同的物体隔着,磁力的大小都不一样。
提问四:磁铁部位的磁力大小一样吗?
实验五:磁力大挑战
第一回:磁铁+回形针
在磁铁上选取5个部位(如上图),包含了磁铁的两端和中间,在距离5个部位10㎝处分别放上回形针,然后慢慢平移磁铁靠近回形针来观察变化。
通过实验,我发现:条形磁铁的两端能快速吸引回形针,中间不能吸引回形针,说明磁铁两端磁力大。
第二回:磁铁+铁粉盒
我把盒中铁粉摇匀,使铁粉均匀平铺在盒底,分别把蹄形磁铁、条形磁铁和环形磁铁放在铁粉盒上,一起轻轻摇晃后,观察铁粉的分布。
通过刚才的动手操作,我发现:磁铁各部位吸附铁粉两端多,中间少。
结论:根据回形针和吸附铁粉多少来判断各部分磁力的大小。吸起的数量多,表示磁力大,吸起的数量少,表示磁力小。磁铁上两端的磁力大,中间磁力小。磁铁上磁力最大的部分叫作磁极。
提问五:磁铁能判断方向吗?
刚才我们通过玩磁铁,发现磁铁两端吸力大。科学家把这两端称为磁极,并且分别叫南极和北极,大家猜一猜,科学家为什么这样命名?有什么根据吗?
实验六:磁铁找方向
准备材料:旋转支架、方位图卡、条形磁铁
操作步骤:
(1)先要把其它磁铁放在较远处,避免影响测试结果;
(2)再确认我们所处位置东南西北的方向,放好方位图卡;
(3)然后把条形磁铁用白纸包好,两端分别注好“1”和“2”的标记;
(4)接着把包好的磁块放到旋转支架上,用手轻轻转动,等静止后观察磁块指向并做好记录(操作要至少做3次以上);
(5)最后磁块外边的白纸拆开求证方向。
这个实验我一共操作了5次,并且“2”号标记5次都指向北。
结论:通过多次实验确认,我们知道条形磁铁能够指示方向,指南的一端叫南极,用字母“S”表示,指北的一端叫北极,用字母“N”表示。
实验七:水浮式指南针
准备材料:磁铁、指南针、吹塑纸、钢针、回形针、盛水盘
操作步骤:
(1)需要先将普通钢针磁化,用钢针在一个磁极上沿同一方向摩擦,重复约20次;
(2)用摩擦过的钢针吸引回形针,测试它是不是有磁性了;
(3)把磁针穿过菱形吹塑纸2次;
(4)把装好的磁针轻放在水面上,等待其停止转动;
(5)再用指南针确定方向,并在吹塑纸上标记南北方向。
多次拨动吹塑纸,静止后发现吹塑纸上的指针方向依旧和指南针的指向保持一致。
结论:地球本身就是一个大磁铁,磁场的南北极恰好与地球的南北极相反,所以指南针的原理就是:同极相斥,异极相吸。
提问六:磁极间能互相吸引吗?
磁铁可以吸含铁或镍的物体,那磁铁相互之间能否吸引呢?
实验八:磁铁对对碰
材料:条形大小磁铁各2块、小车2个
把2块小磁铁分别放入小车中,变成2个磁力小车,用大磁铁分别用N极和S极去接触小车。
通过观察,我发现,当磁铁红色磁极与红色磁极相接触时,会把小车推远,出现排斥的现象;当磁铁红色的磁极与蓝色的磁极相接触时,会把小车吸引过来,出现吸引的现象。
结论:当同极靠近时,会相互排斥;不同极靠近时,会相互吸引。即:同极相斥,异极相吸。
通过以上几个实验来探索磁铁的秘密,真得太有意思啦!在生活中,我们也会发现磁铁经常被用到。例如:家里的冰箱贴、玩具、门吸、自动搅拌杯等,都利用了磁铁的工作原理,你发现了吗?
实验九:磁悬浮列车原理
材料:2块环形磁铁、木棒、橡皮
我们的磁悬浮列车就是根据“磁极间的相互作用”这一原理来设计制造的。
小小磁铁,大发现
实验十:飞舞的硬币(一)
材料:2枚硬币、1块磁铁
这是一个非常有趣又特别好玩的游戏。一起来见证下又有趣又神奇的时刻吧!
知识小锦囊1:
当硬币靠近磁铁后,硬币会被磁化,此时硬币也相当于一块磁铁,所以硬币间会相互吸引。磁力越大,硬币飞舞越稳定,速度会更快哦~
跳舞的硬币(二)
材料:磁铁、2个纸杯、2枚硬币、1把钢尺、1根吸管
操作步骤:
(1)将纸杯倒放在桌面上,再将钢尺放在杯子上,再将磁铁放在直尺的中间位置;
(2)将2枚硬币吸附在磁铁下面;
(3)轻轻将硬币拽下来,放在桌子上。你会发现硬币立起来了;
(4)从侧面吹硬币,试着让硬币旋转起来吧!
注意:为了让硬币能在磁场范围内,就需要多次调动纸杯的高度(约高6.5cm即可)
太神奇了!两枚硬币像一位舞者一样旋转起来了,就像是在跳舞一样轻盈好看。大家一起动手试试吧!
知识小锦囊2:
当把硬币放在桌上并叠加起来时,硬币的重心落在了硬币侧面的投影内,相当于硬币所有的重力都平均的压在了硬币的侧面,此时硬币就像是一个放在地上的轮胎,就立起来了!
亲身动手实践,
体验实验乐趣,
展现奇思妙想,
点燃创新火花。
生活中处处藏有小神秘,让我们用善于发现的眼睛寻找它,用灵活的头脑去思考它的原理,树立学科学、爱科学、用科学的意识,以全新的视角和方式去学习、观察、实践和创造!