Question

在“研究電磁鐵”的實驗中：
（1）所用的實驗器材是一個線圈匝數可變的電磁鐵、電源、開關、滑動變阻器、導線、

電流表

和一小堆大頭針．
（2）在實驗中，通過觀察通電時電磁鐵

吸引大頭針

的多少來判斷電磁鐵磁性的強弱．
（3）在研究電磁鐵磁性的強弱跟線圈匝數的關系時，增加通電線圈匝數的同時，還必須注意調節滑動變阻器滑片的位置，使

電流

保持不變．
為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關，小麗同學作出以下猜想：
猜想A：電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性
猜想B：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強
猜想C：外形相同的螺線管，線圈的匝數越多．它的磁性越強
為了檢驗上述猜想是否正確，小麗所在實驗小組通過交流與合作設計了以下實驗方案：
用漆包線（表面涂有絕緣漆的導線）在大鐵釘上繞制若干圈，制成簡單的電磁鐵，如圖所示的a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況．根據小麗的猜想和實驗，完成下面填空．
①通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同，來判定它

磁性強弱

的不同．
②通過比較

a、b（或a、c）

兩種情況，可以驗證猜想A是正確的．
③通過比較

b、c

兩種情況，可以驗證猜想B是正確的．
④通過比較d中甲、乙兩電磁鐵，發現猜想C不全面，應補充

外形相同的螺線管，當電流相同時，線圈的匝數越多．它的磁性越強

．

Answer 1

分析：（1）電磁鐵磁性的強弱與電流的大小、線圈的匝數等有關，在進行定量研究時，需要準確控制電流的大小，因此，還需要增加一塊電流表；
（2）電磁鐵磁性的強弱是通過吸引大頭針的多少反映出來的，這是運用了轉換法的思想；
（3）在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系時，根據控制變量法的要求，應保持電流的大小不變；
根據小麗同學的猜想，結合實驗圖，合理運用控制變量法，可對實驗過程中的問題做出逐一的解答．

解答：解：（1）因為電流的大小也是影響電磁鐵磁性強弱的重要因素，因此，為了準確控制電流的大小，應增加一塊電流表；
（2）在實驗中，通過觀察通電時電磁鐵吸引大頭針的多少來判斷電磁鐵磁性的強弱，這是根據轉換法來實現的；
（3）在研究電磁鐵磁性的強弱跟線圈匝數的關系時，增加通電線圈匝數的同時，還必須注意調節滑動變阻器滑片的位置，使電流保持不變，這是控制變量法的要求；
①根據轉換法的要求，通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同，來判定它磁性強弱的不同；
②A猜想中，電磁鐵通電時有磁性，斷電時沒有磁性，讀圖可知，圖a、b（或a、c）中兩電磁鐵相同，一個通電能吸引大頭針，一個不通電，不能吸引大頭針，符合要求；
③猜想B中，通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強，通過觀察圖中滑動變阻器的位置可以判斷，同樣的電磁鐵，b中的電流小、吸引大頭針少，c中的電流大，吸引大頭針多，符合要求；
④圖d中的兩電磁鐵是串聯在一起的，因此，通過它們的電流是相同的，這是影響電磁鐵磁性強弱的重要求因素，在得出結論時必須加以說明，故結論應補充為：外形相同的螺線管，當電流相同時，線圈的匝數越多．它的磁性越強．
故答案為：
（1）電流表；
（2）吸引在頭針；
（3）電流； ①磁性強弱； ②a、b（或a、c）； ③b、c； ④外形相同的螺線管，當電流相同時，線圈的匝數越多．它的磁性越強．

點評：在研究電磁鐵的實驗中，合理運用控制變量法和轉換法是成功的關鍵，在進行實驗操作和分析實驗結論時，都必須注意到各個量的變與不變，才能得出有說服力的結論．對影響電磁鐵磁性強弱的因素，是我們必須熟記的內容．