师：同学们，今天我们一起学习人教版物理九年级第20章第三节电磁铁、电磁继电器第一课时电磁铁的相关知识。上一节我们学习了通电螺线管，今天老师给大家一个小任务，如果在通电螺线管中插入不同材料的金属棒，如何通过实验来比较通电螺线管的磁性强弱与插入金属棒材料的关系呢？这是我们要用到的螺线管和三根金属棒，铁棒、铜棒和铝棒。请大家认真思考，该如何设计实验方案。我们先来看小轩同学的方案，他的方案是将一个螺线管接入电路后，分别在螺线管中插入铁棒、铜棒和铝棒，通电后比较螺线管吸起钩码的多少，得出通电螺线管的磁性强弱与插入金属棒材料的关系。现在我们一起来看看他的实验过程。
将螺线管接入电路，闭合开关，适当移动滑片的位置，将铁棒插入螺线管中，观察钩码是否被吸起。再将铜棒插入线管中观察。
我们看到的现象是在三次实验中，通电螺线管都没有吸起钩码，现在大家来评价一下小轩同学的实验方案。首先，小轩同学的实验方案可以达成实验目的吗？小华，你来说说看。
生：我认为这位同学的方案不能达成实验目的，因为这三次实验的结果都是没有吸起钩码，因此不能判断哪种情况下螺线管的磁性更强。
师：小华说得非常对，三次实验的结果相同，我们也就无法比较通电螺线管的磁性强弱了。我们在设计实验方案的时候，首先就要考虑呈现实验结果的方式是不是合理，我们再想一想小轩的方案问题可能出在哪里呢？小梅，你说。
生：我觉得问题可能出在他选了钩码，钩码的质量太大了，钩码没被吸起来，可能是通电螺线管的磁性不够强。
师：小梅同学的看法大家都没意见吧？是的，钩码太重了。那谁可以帮小轩同学改一改实验方案呢？晓君你来试试看。
生：我觉得应该换成质量比较小的，比如大头针，好处是可以更灵敏地检验物体是否具有磁性，尤其是当物体磁性比较弱的时候。
师：晓君说得非常严谨，也就是说要检验物体的磁性强弱，被吸引的铁磁性物体应该尽量选质量小一些的。那现在老师就按照晓君的建议，改用大头针来做这个实验。我们用大头针代替钩码重做一次实验，请大家注意观察通电螺线管中插入了不同的金属棒之后，通电螺线管吸引大头针的情况。闭合开关适当地移动滑片的位置，使电流与上一次实验的电流相等。请大家注意观察。
在实验中我们看到插入了铜棒和铝棒的通电螺线管，连一枚大头针都没有吸起来，只有插入了铁棒的通电线圈吸起了较多的大头针。这就说明插入了铁棒的通电螺线管的磁性更强。这种插入了铁棒的通电螺线管就是我们今天要学习的电磁铁，螺线管也叫线圈，插入螺线管中的铁棒叫铁心。
电磁铁，就是插入了铁芯的通电螺线管，与通电螺线管相似，电磁铁也是利用电流的磁效应来工作的。电磁铁在通电时有磁性，在断电时就没有磁性。那么电磁铁的磁性强弱与什么因素有关呢？通过上一节课的学习，我们知道通电螺线管是由多个单匝的线圈串联而成的，电磁铁就是插入了铁心的通电线圈线管。
那么电磁铁的磁性强弱是否与线圈的匝数有关呢？通电螺线管的磁场是每匝线圈的磁场的叠加，那么我们可以猜想线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，真实的情况是这样的吗？我们通过实验来验证一下。老师准备了两个匝数不同的电磁铁，它们是由材料和横截面积都相同的合金丝绕制而成的，分别将它们接在稳压电源的两端。实验中我们保持稳压电源电压不变，然后分别给它们通电，比较它们吸起大头针的多少来判断它们的磁性强弱。现在我们来看一下实验的过程，看一看匝数更多的电磁铁吸起的大头针是不是也更多？将两个线圈匝数不同的电磁铁分别接在同一电源的两端，比较它们的磁性强弱，我们先接通匝数较少的电磁铁。
然后改接匝数较多的电磁铁。
在实验中我们看到匝数更少的电磁铁吸起的大头针有15枚，而匝数更多的电磁铁吸起的大头针只有两枚，这样的现象能不能说明匝数更多的电磁铁的磁性更弱呢？我们请晓宇来说说看。
生：我觉得不能说明，因为盘子里只剩下两枚大头针，如果剩下的大头针比较多的话，它吸引的大头针应该更多才对。
师：是的，晓宇说的很有道理。被匝数更少的电磁铁吸完之后，剩下的大头针太少了，匝数更多的电磁铁的磁性好像都没有完全发挥出来，那我们怎么改进实验方案呢？晓雯，你来试试。
生：开始应该放足够多的大头针，比较两个电磁铁最多能吸引的大头针数量，才能比较它们的磁性强弱。
师：晓雯说的“最多能吸引”说到了关键，怎么样才算吸起了最多的大头针呢？那我们就要看看被吸起之后大头针是不是还有剩余的。这就说明用来反映磁性强弱的铁磁性物体，不但质量要小，而且数量还要充足。现在我们再接着观察实验，再往托盘中添加一部分大头针。大家再来观察。
这一次盘子里的大头针已经足够多了，被吸完之后还有剩余的。说明匝数更多的电磁铁已经吸起了最多的大头针，但是它吸起的大头针数量还是只有5枚，仍然更少，这就说明实验中匝数更多的电磁铁的磁性确实更弱，这明显和我们之前的猜想不相符。这是什么原因导致的呢？我们一起来思考一下。