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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,研究人員:譚一帆 陳林峰,徐周 文偉康,指導老師:鄧星鋒,探究影響磁場強度大小的因素,磁場看不見,摸不著,但卻真實地存在在生活中,通過生活經驗,我們不難發(fā)現磁場強度大小是變化的,究竟有什么外部原因使得磁場強度大小變化呢?我們展開了研究:外界溫度和壓強的變化對磁場強度大小的影響?,探究一:探究外界溫度對磁場強度大小的影響,實驗一:用酒精燈升溫改變外界溫度,1,、準備材料:酒精燈、石棉網、火柴、鐵架臺、夾子、磁鐵、磁傳感器、電腦、電腦,2,、開始實驗:我們將磁鐵固定在鐵架臺上,使兩塊條形磁鐵平等對齊,間隔,12
2、,,然后將酒精燈放在中間,使磁鐵距燈,30,,將磁傳感器固定在兩條形磁鐵正中間與電腦相聯(lián),從而讀出各個時刻的磁場強度大小。,3,、發(fā)現問題:在加熱過程中,隨著溫度的變化,磁場強度大小變化很大,但酒精燈加熱時,磁鐵間區(qū)域受熱不均勻,熱覆蓋面積小,可能會對實驗造成很大的誤差,所以我們放棄了用酒精燈直接加熱的辦法。,實驗二:用電烤爐升溫改變外界溫度,1,、準備材料:電烤爐、磁鐵、磁傳感器、電腦、電源。,2,、開始實驗:將磁鐵放在電烤爐上方,30,外,直接將電源升溫,將磁傳感器固定在磁鐵中間,觀察溫度升高對磁場強度大小的影響。,3,、發(fā)現問題:實驗中我們發(fā)現,磁鐵本身被加熱,可能引起了本身性質的變化,
3、所以引起強度大小變化的并不一定是外界溫度,那如何尋求更好的方法,使磁鐵本身保持恒溫而使外界升溫呢?我們各抒己見,展開了討論,實驗三:利用流水冷卻磁鐵,用電烤爐給外界升溫達到改變外界溫度的目的。,通過討論,我們想出了一個新方法,就是利用流水使磁體保持恒及的溫度,同時用電烤爐升溫,這樣就排除了磁鐵本身溫度升高對實驗的影響。,1,、準備材料:自來水管、自行車內胎、剪刀、鋸子、條形磁鐵、溫度計、磁傳感器。,2,、裝置制作:將條形磁鐵與自來水管比對,用鋸子鋸下兩段比條形磁鐵稍長的水管,再將兩快條形磁鐵分別插入自來水管中,用剪刀在自行車內胎上截取,4,段,(利用其天然弧形制作流水裝置),將,4,段分別套在
4、兩要水管的兩端,套緊,使接口不漏水。,3,、開始實驗:考慮到加熱時,傳感器可能會受影響,同時,當流水流經磁鐵時,也可能會引起磁場強度大小的變化,為了排除這些干擾因素,我們進行了三個實驗,,第一個實驗:,用電烤爐直接加熱傳感器,我們先記錄下未加熱時的溫度和磁場大小,然后開啟電烤爐,使溫度上升,每上升,1,,記錄一次溫度和所對應的磁場強度,我們發(fā)現,隨溫度的上升,磁傳感器的系數在逐漸增大,雖然在實驗時有進也有波動,但總體呈上長趨勢。,從實驗中,我們得出溫度是對磁傳感器有影響,且溫度升高,磁傳感器系數增大,溫度降低,磁傳感器系數減小。,第二個實驗:,考慮水流的影響將先前做好的流水裝置固定在離地,40
5、,的半空,將磁傳感器固定在流水裝置中央,給內胎中加水,內胎與自來水管相連,水通過內胎流進自來水管,流經磁鐵,再從另一端的出口流出,一邊給水,一邊采集數據。,實驗中我們發(fā)現水不斷流經磁鐵,但磁場大小并無變化,始終為,0.234375mT,,所以我們排除了流水對實驗的影響。,第三個實驗:,流水加熱,探究溫度對磁場強度大小的影響。,通過前兩個實驗,我們排除了流水對磁場強度大小的影響,沒有排除升溫磁傳感器對實驗的影響,于是我們設計了第三個實驗,就是用電烤爐不斷給外界環(huán)境加熱,同時不斷向含有磁鐵的水管中灌水,通過采集數據比對前面只加熱熱磁傳感器實驗的數據,從而得到外界溫度是否會影響磁場大小。得到這組數據
6、后,我們拿它同只加熱傳感器而得到的數據相比,我們發(fā)現兩者差距很大,說明實驗三的數據并非只是加熱磁傳感器而得出的,還有外界溫度的影響,所以我們得出結論:外界溫度對磁場強度大小有影響。,探究二:探究壓強對磁場強度大小的影響,1,、準備材料:透明細孔水桶、鋸子、小刀、膠布、磁鐵、打氣筒、氣門芯、橡皮泥、膠水,2,、實驗構思:為了探究壓強對磁場強度大小的影響,我們設計了一個實驗,將兩條形磁鐵平等固定于透明密閉桶內,將磁傳感器固定在條形磁鐵中央,接線從密閉桶的細孔中伸出,然后將孔密封,再在桶底打一小孔將一氣門芯固定在桶上,用打氣筒通過氣門芯對箱內充氣,使箱內升壓,從而達到改變壓強的目的。,3,、裝置制作
7、:我們選用了一個透明的細孔水桶,將其鋸開,然后把準備好的兩塊條形磁鐵平行地固定在水桶兩側,用膠布粘緊,使它在桶內不能動搖,在靠近桶底部打一個通經號自行車充氣孔近似的小孔,剪出兩塊自行車內胎皮,作為墊片,套在氣門蒸身上,避氣漏氣,將氣門蒸從桶內經小孔旋出,然后套上鏍絲,將氣嘴插入充氣口,固定好,這樣充氣的部分就做好了。其次是將磁傳感器固定在條形磁鐵的正中間,讓我從桶的細孔中伸去,同時,因為接線和細孔之間存在空隙,于是我們在接線上嚴實地捆綁了自行車內胎皮,因為它的柔韌性和密閉性都很好,可以起到密封作用,之后我們還在小孔和接線的接口處粘了很多膠水,最后用橡皮泥將整個出口嚴嚴實實地覆蓋,做到不漏氣。剩
8、下最重要的將鋸開的兩截水桶“縫合”我們將兩半水桶接原來切口的切痕比對好,然后用膠布將切口捆起,多交粘捆,最后用膠水將膠布的邊緣與桶壁粘緊,再在原切口的部位涂膠,保證在充氣時空氣不會從切口處逸出,這樣,實驗裝置就制作好了。,4,、開始實驗:我們用打氣筒對桶內充氣,同時記下磁場強質大小,在未充氣時,磁場強變大小為,0.16mT,,不斷內桶內充氣,桶內壓強不斷增大,但是磁場強度大小并沒有變,始終為,0.16mT,,由此我們得出,壓強對磁場強度大小沒有影響。,探究結論:,外界溫度對磁場強度大小有影響,外界壓強對磁場強度大小無影響,徐周:,這是一次充滿趣味而又富有意義的探究,通過這次探究實驗,我學習很多
9、相關物理方面的知識,更好的認識了“磁”這個神秘的物質,同時,這次探究培養(yǎng)我的動手能力,我們通過自己設計實驗,制作裝置,這是對我們能力的培養(yǎng),在實驗中,我還學會了嚴謹,細致,考慮全面的主要性,因為這直接關系到實驗的成敗,其實,最為主要的是我明白了團結的力量,大家的智慧,我們通過不斷地實驗,不斷地提議,再不斷地改進,最終做成這個實驗,我想,這一切的取得,都離不開彼此的付出,彼此的合作。,探究體會,譚一帆:,這一次研究性學習是我認為最有意義的一次探究。它不同于一般的調查型的研究性學習,它是一個真正的實驗,真正使我們實踐的實驗。這是我們的研究,是超出課本之外的獲得知識與能力親身的重要手段。雖然我們的研
10、究可能不是很全面,不是很精細,多處還存在著漏洞,但它帶給我們的不僅僅是影響磁場大小的因素,更是一種實用的能力,它帶給我們的好處將會在將來級我們帶來更多的意義!,陳林峰:,若是想要知道些什么,就得自己動手去探究,這是我們這次研究性學習出發(fā)點。可真是做起實驗來,卻發(fā)現我們未考慮到的還有很多,這是在這次研究性學習中的最大收獲。實驗中我們會發(fā)現很多問題。我們要把它們一個個解決在每一個小問題的成功,最終組成了我們這整次實驗最終成功,實驗中,我們的“邊進行,邊發(fā)現”的方法,讓我們的思考嚴密了許多,也大大反映了我們的設計還有多漏洞,這在探究中是不足取的,煅煉后,我才能獲得反面上這方面的進步,這便是很大的收獲。,文偉康:,生活并不會一帆風順,就如這次實驗,雖然我們實驗并未探究出個所以然,但最起碼多了一份經歷,一份體驗,也許整個實驗我們會談忘,但其中的樂與哀將值得,我們珍藏,感謝這次研究性學習,它給我們枯燥的生活帶來了一絲調劑。,謝謝學校,物理實驗室,為我們提供實驗的空間與設備!,謝謝鄧老師的指點!,謝謝觀看!,