Question

（1）如圖1是電學(xué)中很重要的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中甲圖中的奧斯特實(shí)驗(yàn)說明：______圖2中的現(xiàn)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(gè)鐵芯，就制成了一個(gè)電磁鐵．電磁鐵在生產(chǎn)生活中有很廣泛的應(yīng)用．為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，小軍自己動(dòng)手制作了一個(gè)電磁鐵（如圖4所示），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置可以改變______；要判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，可觀察______來確定．
②同一個(gè)電磁鐵，當(dāng)電路中的電流增大時(shí)，發(fā)現(xiàn)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(shù)，發(fā)現(xiàn)電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明______；
④小軍在與小華同學(xué)交流討論時(shí)，提出了另一個(gè)問題“當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時(shí)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱會(huì)不會(huì)還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)？”
a．你對(duì)此猜想是：______；
b．現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，利用本題電路說出你驗(yàn)證猜想的方法：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電流的周圍存在磁場；
圖2這個(gè)實(shí)驗(yàn)來源于課本上的演示實(shí)驗(yàn)，磁場一般用小磁針來顯示，為了更加細(xì)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(duì)應(yīng)，即可得到答案．
（2）①電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)等有關(guān)，在進(jìn)行定量研究時(shí)，需要準(zhǔn)確控制電流的大小；
②電磁鐵磁性的強(qiáng)弱是通過吸引大頭針的多少反映出來的，這是運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想；
③在研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)保持電流的大小不變；
④當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時(shí)，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)．
解答：解：（1）奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電流的周圍存在磁場；小鐵屑磁化后，就變成了一個(gè)小磁針，因此實(shí)驗(yàn)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(jù)圖示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)螺線管的磁場分布與條形磁體的形狀相類似．
（2）①通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置可以改變電路中電流的強(qiáng)弱；要判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，可觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌伲?br />②同一個(gè)電磁鐵，當(dāng)電路中的電流增大時(shí)，發(fā)現(xiàn)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(guān)；
③保持電路中電流的大小不變，增多線圈的匝數(shù)，發(fā)現(xiàn)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(shù)多少有關(guān)；
④a．猜想是：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)；
b、驗(yàn)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?shù)亩嗌�，即可得出結(jié)論．
故答案為：（1）電流周圍會(huì)產(chǎn)生磁場；和條形磁體的磁場一樣．
（2）①電路中電流的強(qiáng)弱；電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌�；②電磁鐵的磁性與電流的大小有關(guān)；③電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)多少有關(guān)；④a．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)；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?shù)亩嗌伲?br />點(diǎn)評(píng)：（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(jù)這些小鐵屑的形狀確定的．
（2）在研究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)中，合理運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法是成功的關(guān)鍵，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，都必須注意到各個(gè)量的變與不變，才能得出有說服力的結(jié)論．對(duì)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，是我們必須熟記的內(nèi)容．