师：同学们，你们好。欢迎大家来到科学课堂，这是本节课需要准备的实验材料。
在上节课的学习中，同学们已经了解到大部分磁能可由电能转化而来，还学习了电磁铁的制作与应用。这节课，我们继续探究关于电磁铁的知识。首先，请同学们一起看一段视频。
起重机是工业中必不可少的设备，利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置叫做电磁起重机。电磁铁的铁心用软铁制作，而不能用钢制作，否则钢一旦被磁化后，将长期保持磁性而不能退磁，其磁性强弱就不能用电流大小来控制，从而失去电磁铁应有的优点。电磁起重机的主要部分是电磁铁，接通电流，电磁铁便把钢铁物品牢牢吸住，吊运到指定地方。电磁起重机能够产生强大的磁场力，几十吨重的铁片、铁丝、铁钉、废铁和其他各种铁料，不装箱、不打包、也不用捆扎，就能很方便地收集和搬运，不但操作省力，而且工作流程简化。切断电流，磁性消失，钢铁物品就放下来了。电磁起重机使用十分方便，可应用在废钢铁回收部门和炼钢车间等。起重机工作时，只要电磁铁线圈里电流不停，被吸起的重物就不会落下。看不见的磁力，比坚固的链条更可靠。安全起见，电磁起重机一般需要专门的线路，大的电磁起重机一下子能够提起近百吨的重物。
观看视频之后，你们有什么收获呢？
生：我知道了，电磁起重机是一种用电磁铁来搬运钢铁材料的装置，在我们的生产生活中有着很大的作用。大的电磁起重机甚至可以提起近百吨的重物。
师：我们上节课制作的电磁铁具有这么强的磁性吗？同学们可以试着猜想一下，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？
生：视频中电磁起重机的体积非常大，我们做的电磁铁体积非常小，所以我猜想电磁铁的磁性可能和电磁铁的铁芯大小有关。
生：上次实验的时候，我发现旁边小组在铁钉上绕的圈数比我们组多，他们组吸引的大头针也比我们组多，所以我想电磁铁的磁性也许是由线圈的匝数决定的。
生：在上节课中我们学习了电磁铁是一种可以将电能转化为磁能的装置，所以我猜想电磁铁的磁性强弱可能与电流大小有关。
师：同学们提出了这么多猜想，由于课堂时间有限，所以本节课我们选择线圈匝数与电流大小两个因素进行探究。现在，让我们先来验证电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关。请同学们结合实验报告单上的内容，想一想该如何设计实验？在设计的实验中，需要改变的实验条件是什么？不变的实验条件又是什么？怎样才能做到公平实验呢？
生：我认为线圈匝数越多，磁性越强；线圈匝数越少，磁性越弱。
生：在这个实验中，需要改变的实验条件是线圈匝数，其他条件都不变。
师：在刚才的讨论中，我们明确了需要改变的条件是线圈匝数。老师为大家准备了两组不同的电磁铁，想一想，为了实验效果更好，选择哪一组呢？
生：我认为应该选择第二组，第一组的电磁铁线圈匝数相差太少了，实验效果可能不明显，而第二组线圈匝数相差大，效果可能会更好。
师：是的，为了让实验效果更加明显，所以我们要选择线圈匝数有明显区别的一组电磁铁来进行实验。在实验中需要将磁性的强弱进行对比，我们该怎么做呢？
生：可以数一数电磁铁吸引大头针的数量，数量多代表磁性强，数量少就代表磁性弱。
师：老师根据大家的讨论确定了实验方案，在接下来的实验中会出现怎样的结果，让我们一起来看看吧。用线圈匝数为20圈的电磁铁吸引大头针，数一数大头针的数量。
生：一共吸了16个，第二次实验17个，第三次操作18个，我们取平均值大约17个。
师：用40圈的电磁铁吸引大头针。
生：第一次实验28个，第二次实验30个，第三次实验32个，平均值为30个。
师：用线圈匝数为60圈的电磁铁吸引大头针。
生：第一次56个，重复操作54个，第三次实验52个，我们取平均值54个。
师：在刚才的实验中我们得到了实验数据。请你把电磁铁的磁性强弱进行排序。
生：我们的实验结果是，60圈的电磁铁吸引的大头针数量最多，40圈的电磁铁吸引的大头针数量适中，20圈的电磁铁吸引的大头针数量最少。这说明60圈的电磁铁磁性最强，40圈的适中，20圈的磁性最弱。