Question

電磁鐵的磁性強弱與通過電磁鐵電流的大小有關，請你設計一個簡易實驗，研究電磁鐵的磁性強弱與電流的關系．請寫出實驗所需要的器材、實驗步驟以及實驗分析與結論．要求設計的實驗具有可行性，要符合安全原則．
（1）實驗器材：
（2）實驗步驟：
（3）實驗分析與結論：

Answer 1

解：（1）實驗器材：電源、開關、電磁鐵、滑動變阻器、電流表、導線若干、大頭針一盒；
（2）實驗步驟：
①：把電磁鐵、電流表、滑動變阻器組成串聯(lián)電路，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)為I₁．把電磁鐵靠近大頭針，觀察電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)．
②：在第一步的基礎上，調節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)增大為I₂，觀察電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)．
（3）當電流增大時，電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)增多，說明在電磁鐵匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強．
故實驗結論為：在電磁鐵匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強．
分析：（1）用電磁鐵吸引大頭針的多少來反映電磁鐵磁性的強弱，這種方法是轉換法．
（2）用控制變量法研究電磁鐵磁性強弱跟匝數(shù)、電流大小的關系．
（3）電磁鐵磁性的強弱跟電流大小、匝數(shù)、有無鐵芯有關，電流越大，匝數(shù)越多，有鐵芯時，電磁鐵的磁性越強．
（4）滑動變阻器的工作原理：改變連入電路電阻絲的長度，改變連入電路的電阻，從而改變電路中的電流．
點評：此題主要考查的是學生對實驗設計能力和控制變量法、轉換法在實驗中應用的理解和掌握，有一定難度．