师：同学们，大家好，今天我们要来学习本单元的最后一课——电磁铁。上节课结束前，我们用磁化的方法让一枚原来没有磁性的铁钉变得有磁性，还用磁化的方法把缝衣针做成了指南针。那么除了摩擦磁化的方法，还有没有其他方法可以使原来没有磁性的东西变得有磁性呢？请看下面这段视频。

　　（视频播放：缠绕着导线的铁钉本身并没有磁性，把它接入电路，钉头和钉尾都有一些大头针被吸引；断开电路，铁钉的磁性就消失了。）

　　师：由此可见，这种磁是由电产生的。由于是电产生了磁，所以我们就把在铁钉上缠绕导线的这种装置叫做电磁铁。今天我们就来学习电磁铁，认识它，看看它和普通磁铁有什么相同和不同点。要研究电磁铁，首先我们要有一个电磁铁，下面这段视频告诉我们怎样制作电磁铁。

　　（视频播放制作电磁铁步骤）

　　师：一、在进行自制电磁铁时，为了保证电磁铁线圈不松散，开始缠绕时，将导线的第二、三圈绕在第一圈上。二、导线必须沿同一方向绕在铁心上。三、最后一圈由倒数第二圈下穿过并打结。四、自制电磁铁两端要预留导线15厘米左右，这样便于实验的连接。

　　（展示自制电磁铁吸起大头针）

　　师：做完一个电磁铁，我们就可以开始学习了。在第一个视频当中，同学们有没有发现电磁铁的两端吸的金属最多，这就说明电磁铁和普通磁铁一样有两个磁极。那么电磁铁的这两个磁极和普通磁铁一样，也是南北极之分吗？其实我们只要使用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引这个方法就能够来探知，下面我们来看这次探测。

　　（演示实验：首先接通电磁铁的电源，把电磁铁的一端慢慢靠近指南针的南极，观察发生的现象；再用电磁铁的另一端慢慢靠近指南针的南极，观察发现的现象。）

　　师：由此可见，电磁铁的两极也有南北极之分。我们普通磁铁的南北极是固定不变的，那么电磁铁的南北极也是固定不变的吗？如果电磁铁的磁极是可以改变的，那么是什么因素改变了电磁铁的南北极呢？有同学可能会猜是电池的正负极连接方向改变了电磁铁的磁极方向，也有同学认为电磁铁的磁极方向和导线缠绕的方向有关系。那么我们怎么能够知道我们的这两个猜测到底对不对呢？如果要知道第一个猜测对不对，我们只要改变电池连接电磁铁的正负极方向，然后验证就可以知道，下面我们来看看。

　　（演示实验：改变电磁铁电源的正负极，把电磁铁的一端慢慢靠近指南针的南极，观察现象；再把电磁铁的另一端慢慢靠近指南针的南极，观察现象。）

　　师：看来电池正负极连接的方向确实可以改变电磁铁的磁极方向，那么导线缠绕的方向可以改变电磁铁的磁极方向吗？这个问题我们这节课不解决，我把这个问题留给同学们，同学们课后可以在老师的帮助下，在爸爸妈妈的监督下去进行探究。那么既然电磁铁的磁极是可以发生改变的，那么电磁铁的磁力大小也能发生改变吗？如果能发生改变，那么电磁铁的磁力大小又与什么因素有关呢？有同学可能会猜，电磁铁的磁力大小可能与导线缠绕的圈数有关；还有同学可能会猜与电池的数量有关；甚至有同学会想，电磁铁的磁力大小可能与铁钉的粗细有关；还有同学会想，也许导线的粗细也能够决定电磁铁的磁力大小。

　　这么多的猜测就使得我们的问题变得非常复杂，同学们平时是有面对复杂问题的经验的，那么我们其实可以使用化整为零的方法逐个去解决这些猜测，而对比实验控制变量的方法是解决这种问题的最好方案。比如我们要研究磁力大小可能与导线缠绕的圈数有关这个问题，那么我们只要改变导线缠绕的圈数，去对比最后磁力大小。当然在这个对比当中我们还要注意控制其他的条件不发生改变，比如电池的数量、铁芯的粗细、导线的粗细、长短等等因素。

　　下面我们来看这个实验方案问题，电磁铁的磁力大小与什么有关？我们假设与绕线圈数有关，而且觉得圈数越多磁力越大。在实验设计当中，我们改变绕线的圈数，其他条件不发生改变，做了这样的实验之后，我们把实验记录下来，通过对实验数据的分析，最后获得结论。

　　那么假如我们要研究磁力的大小与电池数量的关系，那我们应该怎么做呢？显然我们要改变的是电池的数量，也就是电池的数量是这个实验当中的自变量。我们要比较的还是电磁铁的磁力大小，电磁铁的磁力大小是应变量。而那些不改变的因素，也就是除电池的数量之外的其他因素，比如说铁钉的粗细、导线的粗细、绕线的圈数长短等等，都是不变量，是我们要严格控制的。最后我们获得实验的数据，通过数据的分析来得到结论。下面我们看一下实验的方案问题，电磁铁的磁力大小与什么有关？假设与电池的数量有关，并且我们觉得电池越多，磁力越大。改变的因素是电池的节数，不变的因素是除电池节数以外的其他条件。通过实验的数据来获得实验的结论。下面我们具体看一下这样的实验应该怎么做？