Question

（1）如圖1是電學中很重要的兩個實驗，其中甲圖中的奧斯特實驗說明：______圖2中的現象說明：通電螺線管外部的磁場______．
（2）如圖3所示將螺線管中插上一個鐵芯，就制成了一個電磁鐵．電磁鐵在生產生活中有很廣泛的應用．為了探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關，小軍自己動手制作了一個電磁鐵（如圖4所示），進行實驗．
①通過調節(jié)滑動變阻器的滑片位置可以改變______；要判斷電磁鐵的磁性強弱，可觀察______來確定．
②同一個電磁鐵，當電路中的電流增大時，發(fā)現電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明______；
③保持電路中電流的大小不變，增多線圈的匝數，發(fā)現電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明______；
④小軍在與小華同學交流討論時，提出了另一個問題“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？”
a．你對此猜想是：______；
b．現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：______．

Answer 1

解：（1）奧斯特實驗說明電流的周圍存在磁場；小鐵屑磁化后，就變成了一個小磁針，因此實驗中用到了小鐵屑來代替小磁針顯示螺線管周圍磁場的分布情況．
根據圖示的實驗現象可以發(fā)現螺線管的磁場分布與條形磁體的形狀相類似．
（2）①通過調節(jié)滑動變阻器的滑片位置可以改變電路中電流的強弱；要判斷電磁鐵的磁性強弱，可觀察電磁鐵吸引鐵釘的多少；
②同一個電磁鐵，當電路中的電流增大時，發(fā)現電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明電磁鐵的磁性與電流的大小有關；
③保持電路中電流的大小不變，增多線圈的匝數，發(fā)現電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明電磁鐵的磁性與線圈的匝數多少有關；
④a．猜想是：電磁鐵的磁性強弱可能與線圈內的鐵芯大小有關；
b、驗證猜想的方法：將大小不同的鐵芯分別插入通電螺線管中，觀察鐵芯吸引鐵釘的多少，即可得出結論．
故答案為：（1）電流周圍會產生磁場；和條形磁體的磁場一樣．
（2）①電路中電流的強弱；電磁鐵吸引鐵釘的多少；②電磁鐵的磁性與電流的大小有關；③電磁鐵的磁性與線圈的匝數多少有關；④a．電磁鐵的磁性強弱可能與線圈內的鐵芯大小有關；b．將大小不同的鐵芯分別插入通電螺線管中，觀察鐵芯吸引鐵釘的多少．
分析：（1）奧斯特實驗說明電流的周圍存在磁場；
圖2這個實驗來源于課本上的演示實驗，磁場一般用小磁針來顯示，為了更加細致全面的地顯示，就需要很多的小磁針，如何得到這么多的小磁針是解決此題的突破口．
利用螺線管周圍的鐵屑的形狀與各種磁體的磁場的形狀相對應，即可得到答案．
（2）①電磁鐵磁性的強弱與電流的大小、線圈的匝數等有關，在進行定量研究時，需要準確控制電流的大小；
②電磁鐵磁性的強弱是通過吸引大頭針的多少反映出來的，這是運用了轉換法的思想；
③在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系時，根據控制變量法的要求，應保持電流的大小不變；
④當線圈中的電流和匝數一定時，電磁鐵的磁性強弱還與線圈內的鐵芯大小有關．
點評：（1）磁場看不見，怎樣來描述磁場用到了建模法：用磁感線來描述磁場．磁感線的形狀就是根據這些小鐵屑的形狀確定的．
（2）在研究電磁鐵的實驗中，合理運用控制變量法和轉換法是成功的關鍵，在進行實驗操作和分析實驗結論時，都必須注意到各個量的變與不變，才能得出有說服力的結論．對影響電磁鐵磁性強弱的因素，是我們必須熟記的內容．