Question

小紅在“研究電磁鐵”的實驗中，選擇了如圖所示的實驗器材，其中A、B、C是由相同的漆包線纏繞在鐵釘上制成的電磁鐵，A、B電磁鐵橫截面積相同，B、C線圈匝數相同．小紅進行了如下操作：
（1）她將電磁鐵A接入電路M、N間，改變電磁鐵線圈中的電流，通過觀察電磁鐵______來判斷電磁鐵的磁性強弱，從而研究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系．
（2）小紅猜想電磁鐵磁性強弱可能還與電磁鐵橫截面積有關，依據所給的實驗器材，她應選擇______兩個電磁鐵進行實驗，原因是______．她設計了如下實驗進行驗證，請將其步驟補充完整．
a．將所選的電磁鐵______（“串”或“并”）聯后，接入電路的M、N間．
b．閉合開關，調節______，以使電路中電流大小適中，便于觀察到明顯的現象．
c．通過比較這兩個電磁鐵______來判斷電磁鐵磁性強弱是否與電磁鐵橫截面積有關．

Answer 1

【答案】分析：①本實驗中，通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目的多少，來判斷電磁鐵磁性的強弱．
②影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流的大小和線圈的匝數．電流越大、線圈匝數越多，電磁鐵的磁性越強．要探究電磁鐵磁性強弱與橫截面積的關系，需使電流和線圈匝數相同．
③電路中的滑動變阻器可以調節電路中的電流大小．
解答：解：（1）磁性的強弱是直接看不出來的，可以通過電磁鐵吸引大頭針的多少來認識其磁性強弱，電磁鐵吸引的大頭針越多說明磁性越強．
（2）因為已知電磁鐵磁性與電流大小和線圈匝數有關，所以要想驗證電磁鐵磁性強弱與橫截面積的關系，需使電流和線圈匝數相同，因此要選擇B、C兩個電磁鐵做實驗，并將電磁鐵B、C串聯后接入電路的MN間．
要得到大小適中的電流，可以通過調節滑動變阻器改變接入電路中的電阻來調整電路中的電流大小．
吸引大頭針數目的多少反映了電磁鐵磁性的強弱．如果電磁鐵B、C吸引大頭針的數目相等，說明電磁鐵磁性強弱跟電磁鐵橫截面積無關．如果電磁鐵B、C吸引大頭針的數目不相等，說明電磁鐵磁性強弱跟電磁鐵橫截面積有關．
故答案為：
（1）吸引大頭針的多少  
（2）B、C；  B和C線圈匝數相等，橫截面積不相等；
a．串； b．滑動變阻器的滑片；c、吸引大頭針的數目．
點評：此題是一道探究性實驗題目，考查了轉換法的應用，知道在此實驗中通過電磁鐵吸引大頭針的多少來判斷電磁鐵磁性的強弱．實驗設計重點考查了對控制變量法的應用．