Question

（2011?靜安區(qū)一模）為了探究通電螺線管磁場的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，某小組同學(xué)使用電壓相等的電源、規(guī)格相同的滑動變阻器R、大頭針和螺線管等器材進(jìn)行實驗，并通過插在螺線管中鐵芯吸引大頭針的數(shù)量來比較螺線管磁場的強(qiáng)弱．實驗中，他們先將甲、乙兩個匝數(shù)不同的螺線管分別連入電路，并使滑動變組器接入電路的電阻不同（R_a＞R_b），其實驗現(xiàn)象如圖（a）、（b）所示．該小組同學(xué)在仔細(xì)觀察、比較圖（a）、（b）后，認(rèn)為無法得出結(jié)論．于是在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行研究，實驗現(xiàn)象如圖（c）所示（R_a＞R_b＞R_c）．

①該小組同學(xué)在觀察、比較圖（a）和（b）的實驗現(xiàn)象后無法得出結(jié)論的理由是：

螺線管的匝數(shù)、通過的電流均不同，無法確定影響其磁場強(qiáng)弱的因素

；
②進(jìn)行圖6（c）實驗后，是否可以得出初步結(jié)論？若可以，請寫出有關(guān)結(jié)論；若不可以，請說明理由：

由圖（b）和（c）可知，當(dāng)螺線管的匝數(shù)相同時，通過螺線管的電流大，螺線管的磁場強(qiáng)

．

Answer 1

分析：（1）研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的這個實驗中用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法．磁性的強(qiáng)弱是直接看不出來的，通過比較其所吸引的大頭針的數(shù)目不同來認(rèn)識其磁性強(qiáng)弱，這就是一種轉(zhuǎn)換法．在該題中螺線管的磁性的強(qiáng)弱由電流大小、線圈匝數(shù)兩個物理量來決定，故利用控制變量的思維來分析即可解決．
（2）電磁鐵磁性強(qiáng)弱影響因素：電流大小、線圈匝數(shù)多少、有無鐵芯．

解答：解：（1）比較（a）、（b）兩圖，（a）圖滑動變阻器連入電路的電阻絲長，電阻大，電壓不變，電流變小，（a）圖中的電磁鐵匝數(shù)多；
（b）圖滑動變阻器連入電路的電阻絲短，電阻小，電壓不變，電流變大，（b）圖中的電磁鐵匝數(shù)少；
因螺線管的匝數(shù)、通過的電流均不同，故無法確定影響其磁場強(qiáng)弱的因素．
（2）比較（b）、（c）兩圖可看出，兩圖中螺線管的匝數(shù)相同，其所在電路的電源電壓也是相同的，但（b）圖中的滑動變阻器滑片打到了中間位置，即此時的電流較小，磁性較弱，所能吸引的大頭針較少；同理（c）圖的變阻器滑片打到了最左端的最小值，即此時電流最大，磁性最強(qiáng)，所吸引的大頭針最多，故據(jù)上我們能看出：當(dāng)螺線管的匝數(shù)相同時，通過螺線管的電流大，螺線管的磁場強(qiáng)．
故答案為：①螺線管的匝數(shù)、通過的電流均不同，無法確定影響其磁場強(qiáng)弱的因素．
②由圖6（b）和（c）可知，當(dāng)螺線管的匝數(shù)相同時，通過螺線管的電流大，螺線管的磁場強(qiáng)．

點評：掌握電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素．能利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電磁鐵磁性的影響因素．能對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析總結(jié)結(jié)論．