Question

3．小張同學在做“制作、研究電磁鐵”的實驗中，猜想：電磁鐵的磁性強弱應該與電流大小有關，還與線圈的匝數(shù)有關．為此他用鐵釘和漆包線繞制成匝數(shù)不同的甲、乙兩個電磁鐵，并找來了相關的實驗器材，如圖所示．請你將圖中器材連成一個電路，使該電路既能用來做探究磁性強弱與匝數(shù)多少有關，又能用來探究與電流大小有關的實驗．
（1）在這個實驗中小鐵釘所起的作用是通過電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目多少顯示磁性的強弱．
（2）六次實驗中電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目記錄如表，研究電磁鐵磁性強弱跟電流大小關系時，可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的電阻來實現(xiàn)．

電流/A	0.8	1.2	1.5
50匝	5	8	10
100匝	7	11	14

（3）當線圈的匝數(shù)和電流大小都相同的時候，電磁鐵的磁性還會和什么有關？你的猜想是：電磁鐵的磁性與線圈中是否有鐵芯有關．

Answer 1

分析 電磁鐵磁性強弱不能直接觀察，用電磁鐵吸引小鐵釘?shù)亩嗌賮盹@示電磁鐵磁性強弱．
電磁鐵磁性強弱猜測跟電流大小、線圈匝數(shù)有關．探究電磁鐵磁性強弱跟電流大小的關系時，控制線圈的匝數(shù)相同，用滑動變阻器改變電流大小，可以用同一個電磁鐵前后兩個過程吸引小鐵釘?shù)亩嗌賮肀容^；探究電磁鐵磁性跟線圈匝數(shù)的關系時，控制電流相同，可以讓兩個電磁鐵串聯(lián)在電路中保持電流相等．
開關控制整個電路，開關要串聯(lián)在電路中．
電磁鐵的磁性強弱跟電流大小和線圈匝數(shù)有關，跟有無鐵芯還有關系，在電流大小和線圈匝數(shù)相同時，抽去鐵芯之后，觀察線圈吸引小鐵釘?shù)亩嗌俸筒迦霑r吸引小鐵釘?shù)亩嗌龠M行對比．

解答 解：
兩個線圈串聯(lián)能控制電流相等，可以探究電磁鐵磁性強弱跟線圈匝數(shù)的關系；線圈匝數(shù)一定時，滑動變阻器串聯(lián)在電路中能改變電路中的電流，可以探究電磁鐵磁性強弱跟電流大小關系；開關串聯(lián)在電路中控制整個電路．如圖．

（1）實驗中用電磁鐵吸引小鐵釘?shù)亩嗌賮盹@示電磁鐵磁性的強弱；
（2）研究電磁鐵磁性強弱跟電流大小關系時，移動滑動變阻器的滑片，改變連入電路的電阻大小，改變電路中電流的大小，
（3）電磁鐵的磁性強弱跟電流大小和線圈匝數(shù)有關，還跟有無鐵芯有關系．將甲、乙線圈里的鐵芯抽去，閉合開關，觀察吸引的小鐵釘數(shù)目，與插入鐵芯時的數(shù)目對比，來比較電磁鐵磁性強弱跟有無鐵芯的關系．
故答案為：如上圖．
（1）通過電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目多少顯示磁性的強弱；
（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的電阻；
（3）電磁鐵的磁性與線圈中是否有鐵芯有關．

點評 本題主要探究了電磁鐵磁性強弱的影響因素，學生首先要掌握電磁鐵磁性強弱的影響因素，利用控制變量法和轉換法去探究．