Question

如圖所示，是某學習小組同學設計的研究“電磁鐵磁性強弱”的實驗電路圖．
（1）要改變電磁鐵線圈中的電流大小，可通過

移動滑動變阻器的滑片

來實現；要判斷電磁鐵的磁性強弱，可觀察

電磁鐵吸引鐵釘多少

來確定．
（2）下表是該組同學所做實驗的記錄：

電磁鐵（線圈）	50匝			100匝
實驗次數	1	2	3	4	5	6
電流/A	0.8	1.2	1.5	0.8	1.2	1.5
引鐵釘的最多數目/枚	5	8	10	7	11	14

①比較實驗中的1、2、3（或4、5、6），可得出的結論是：電磁鐵的匝數一定時，通過電磁鐵線圈中的電流越大，磁性越

強

；
②比較實驗中的1和4（或2和5或3和6），可得出的結論是：電磁鐵線圈中的

電流

一定時，線圈匝數越多，磁性越強；
（3）該組同學在整個實驗過程中采用了物理學中的

控制變量法和轉換

法．在與同學們交流討論時，另一組的一個同學提出一個問題：“當線圈中的電流和匝數一定時，電磁鐵的磁性強弱會不會還與線圈內的鐵芯大小有關？”
①你對此猜想是：

可能與鐵芯的大小有關

；
②現有大小不同的兩根鐵芯，利用本題電路簡要說出你驗證猜想的方法：

保證兩次電路中的線圈匝數和電流相同，讓兩次插入的鐵芯的大小不一樣，看吸引的鐵釘數目的多少，如果兩次吸引的數目不一樣，則說明磁性的強弱與鐵芯的大小有關

．

Answer 1

分析：（1）滑動變阻器的作用：通過移動滑動變阻器的滑片，改變連人電路電阻大小，來改變電路中的電流．
電磁鐵磁性強弱不能直接用眼睛觀察，而是通過電磁鐵吸引鐵釘多少來反映，電磁鐵吸引鐵釘越多，電磁鐵磁性越強，這種方法是轉換法．
（2）電磁鐵磁性強弱影響因素：電流大小、線圈匝數多少、有無鐵芯．在電流和鐵芯一定時，線圈的匝數越多，電磁鐵磁性越強；在線圈和鐵芯一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強；在線圈和電流一定時，有鐵芯時電磁鐵磁性越強．
（3）探究電磁鐵磁性強弱跟電流關系時，控制線圈匝數和鐵芯一定；探究電磁鐵磁性強弱跟線圈匝數關系時，控制鐵芯和電流大小一定；探究電磁鐵磁性強弱跟鐵芯大小關系時，要控制電流和線圈匝數一定．這種方法是控制變量法．

解答：解：（1）實驗時，移動滑動變阻器的滑片，可以改變電路中的電流大小．
電磁鐵吸引鐵釘越多，電磁鐵的磁性越強．
（2）①實驗中的1、2、3（或4、5、6），線圈的匝數相同，電流越大，電磁鐵吸引鐵釘越大，電磁鐵磁性越強，所以在電磁鐵的匝數一定時，通過電磁鐵線圈中的電流越大，磁性越強．
②實驗中的1和4（或2和5或3和6），電路大小相同，線圈匝數越大，電磁鐵吸引鐵釘越大，電磁鐵磁性越強，所以在電磁鐵線圈中的電流一定時，線圈匝數越多，磁性越強．
（3）實驗中用電磁鐵吸引鐵釘的多少來反映電磁鐵的磁性強弱，這是轉換法．
電磁鐵磁性強弱跟電流大小和線圈匝數有關，探究電磁鐵磁性強弱跟其中一個因素關系時，控制其它物理量不變，這種方法是控制變量法．
實驗中運用了控制變量法和轉換法．
①電磁鐵的磁性強弱可能跟鐵芯大小有關．探究電磁鐵磁性強弱跟鐵芯大小關系時，控制電流和線圈匝數不變，改變鐵芯大�。�
②驗證方案：保證兩次電路中的線圈匝數和電流相同，讓兩次插入的鐵芯的大小不一樣，看吸引的鐵釘數目的多少，如果兩次吸引的數目不一樣，則說明磁性的強弱與鐵芯的大小有關．
故答案為：（1）移動滑動變阻器的滑片；吸引鐵針的多少．（2）①強；  ②電流；（3）控制變量法和轉換；①可能與鐵芯的大小有關；②保證兩次電路中的線圈匝數和電流相同，讓兩次插入的鐵芯的大小不一樣，看吸引的鐵釘數目的多少，如果兩次吸引的數目不一樣，則說明磁性的強弱與鐵芯的大小有關．

點評：掌握電磁鐵磁性強弱的影響因素，利用控制變量法和轉換法，探究電磁鐵磁性強弱跟各因素之間的關系．