Question

18、如圖所示，是某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的研究“電磁鐵磁性強(qiáng)弱”的實(shí)驗(yàn)電路圖．

（1）要改變電磁鐵線圈中的電流大小，可通過

滑動(dòng)變阻器的滑片P的移動(dòng)

來實(shí)現(xiàn)；要判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，可觀察

電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目

來確定．
（2）下表是該組同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的記錄：

①比較實(shí)驗(yàn)中的1、2、3（或4、5、6），可得出的結(jié)論是：電磁鐵的匝數(shù)一定時(shí)，通過電磁鐵線圈中的電流

越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)．

；
②比較實(shí)驗(yàn)中的1和4（或2和5或3和6），可得出的結(jié)論是：電磁鐵線圈中的電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)

越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；

；
（3）在與同學(xué)們交流討論時(shí)，另一組的一個(gè)同學(xué)提出一個(gè)問題：“當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時(shí)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱會(huì)不會(huì)還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)？”
①你對(duì)此猜想是：

電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈中的鐵芯大小可能有關(guān)

；
②現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，利用本題電路說出你驗(yàn)證猜想的方法：

在兩根不同的鐵芯上繞相同匝數(shù)的線圈，將它們串聯(lián)后接在同一電路中通電，比較它們吸引大頭針的數(shù)目的多少．

．

Answer 1

分析：由電路圖可知，電磁鐵與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，所以，滑片P的移動(dòng)，可以改變電路中的電流．研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的這個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．磁性的強(qiáng)弱是直接看不出來的，利用磁性強(qiáng)弱不同，吸引的大頭針的數(shù)目不同來認(rèn)識(shí)其磁性強(qiáng)弱，這就是一種轉(zhuǎn)換法．磁性的強(qiáng)弱由電流大小、線圈匝數(shù)兩個(gè)物理量來決定，要用控制變量法進(jìn)行研究．

解答：解：（1）由電路圖可知，電磁鐵與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，所以，滑片P的移動(dòng)，改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，進(jìn)而可以改變電路中的電流．磁性的強(qiáng)弱是直接看不出來的，利用磁性強(qiáng)弱不同，吸引的大頭針的數(shù)目不同來認(rèn)識(shí)其磁性強(qiáng)弱，這就是一種轉(zhuǎn)換法．

（2）①由表中數(shù)據(jù)1、2、3可知：線圈的匝數(shù)相同，而吸引的大頭針的數(shù)目不同．且匝數(shù)越多吸引的大頭針越多，大頭針越多，磁性越強(qiáng)．由此得出結(jié)論：電磁鐵的匝數(shù)一定時(shí)，通過電磁鐵線圈中的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)．
②比較實(shí)驗(yàn)中的1和4可知：通過兩線圈的電流相同，而線圈匝數(shù)不同1是50匝，2是100匝．且2的磁性比1的強(qiáng)．由此得出結(jié)論：電磁鐵線圈中的電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；

（3）①猜想是圍繞著問題進(jìn)行的．因此猜想為：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈中的鐵芯大小可能有關(guān)
②由于磁性的強(qiáng)弱已經(jīng)知道與電流大小、線圈匝數(shù)有關(guān)．因此探究與鐵芯的大小是否有關(guān)時(shí)，要控制電流大小、線圈匝數(shù)都相同，讓鐵芯的大小不同．故步驟為：在兩根大小不同的鐵芯上繞相同匝數(shù)的線圈，將它們串聯(lián)后接在同一電路中通電，比較它們吸引大頭針的數(shù)目的多少．

故答案為：（1）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；吸引大頭針數(shù)目；
（2）①越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；②越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；
（3）①電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈中的鐵芯大小可能有關(guān)；②在兩根不同的鐵芯上繞相同匝數(shù)的線圈，將它們串聯(lián)后接在同一電路中通電，比較它們吸引大頭針的數(shù)目的多少．

點(diǎn)評(píng)：在設(shè)計(jì)磁性強(qiáng)弱與鐵芯大小的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意控制前面已經(jīng)探究出來的決定因素電流大小、線圈匝數(shù)相同．