Question

18、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

滑動變阻器的滑片P的移動

來實現(xiàn)；要判斷電磁鐵的磁性強弱，可觀察

電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目

來確定．
（2）下表是該組同學所做實驗的記錄：

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(shù)一定時，通過電磁鐵線圈中的電流

越大，電磁鐵的磁性越強．

；
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(shù)

越多，電磁鐵的磁性越強；

；
（3）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(shù)一定時，電磁鐵的磁性強弱會不會還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關？”
①你對此猜想是：

電磁鐵的磁性強弱與線圈中的鐵芯大小可能有關

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

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，電磁鐵與滑動變阻器串聯(lián)，所以，滑片P的移動，可以改變電路中的電流．研究電磁鐵的磁性強弱的這個實驗中用到了控制變量法和轉換法．磁性的強弱是直接看不出來的，利用磁性強弱不同，吸引的大頭針的數(shù)目不同來認識其磁性強弱，這就是一種轉換法．磁性的強弱由電流大小、線圈匝數(shù)兩個物理量來決定，要用控制變量法進行研究．

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

（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．由此得出結論：電磁鐵的匝數(shù)一定時，通過電磁鐵線圈中的電流越大，電磁鐵的磁性越強．
②比較實驗中的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．由此得出結論：電磁鐵線圈中的電流一定時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強；

（3）①猜想是圍繞著問題進行的．因此猜想為：電磁鐵的磁性強弱與線圈中的鐵芯大小可能有關
②由于磁性的強弱已經(jīng)知道與電流大小、線圈匝數(shù)有關．因此探究與鐵芯的大小是否有關時，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）移動滑動變阻器的滑片；吸引大頭針數(shù)目；
（2）①越大，電磁鐵的磁性越強；②越多，電磁鐵的磁性越強；
（3）①電磁鐵的磁性強弱與線圈中的鐵芯大小可能有關；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．

點評：在設計磁性強弱與鐵芯大小的實驗時，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．