Question

15．實(shí)驗(yàn)桌上有帶有軟鐵芯的螺線管一個(gè)（），裝有足量、型號相同的曲別針一盒，還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)各一個(gè)，電流表一塊，導(dǎo)線若干．請利用上述實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“電磁鐵線圈匝數(shù)不變時(shí)，通過線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)”．請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．
（1）實(shí)驗(yàn)中可用吸引曲別針的多少表示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱．
（2）在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟．
（4）畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

分析 （1）要知道電磁鐵的磁性越強(qiáng)，電磁鐵吸引曲別針的個(gè)數(shù)越多．
（2）電磁鐵磁性的強(qiáng)弱的影響因素：電流的大小、線圈匝數(shù)的多少、是否有鐵芯；
運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系時(shí)，要控制電磁鐵的匝數(shù)不變，改變電流的大�。�

解答 解：（1）電磁鐵吸引的曲別針越多，說明電磁鐵的磁性越強(qiáng)，所以可用吸引曲別針的多少來表示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱．
（2）將滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和電流表串聯(lián)接在電源上，用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流大小，設(shè)計(jì)電路圖如下：

（3）電磁鐵的線圈匝數(shù)一定時(shí)，用滑動(dòng)變阻器改變通過它的電流，通過觀察能吸引的曲別針的多少判斷磁性強(qiáng)弱的變化；
實(shí)驗(yàn)步驟：
①調(diào)節(jié)滑片P的位置，使電路中電流為I₁，并用電磁鐵吸引大頭針，記下吸引大頭針的個(gè)數(shù)為N₁．
②調(diào)節(jié)滑片P的位置，使電路中電流變大為I₂，記下的電磁鐵所吸引的大頭針的個(gè)數(shù)為N₂．
③繼續(xù)調(diào)節(jié)P的位置，使電路中電流變大分別為I₃、I₄…并分別記下電磁鐵所吸引的大頭針個(gè)數(shù)分別N₃、N₄…
（4）實(shí)驗(yàn)需要記錄吸引曲別針的數(shù)量多少，判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，故設(shè)計(jì)表格如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電流大小 （A）	曲別針數(shù)量 （個(gè)）	電磁鐵磁性強(qiáng)弱 （弱、強(qiáng)、較強(qiáng)）
1
2
3

故答案為：（1）吸引曲別針的多少；
（2）如上圖所示；
（3）①閉合開關(guān)，電磁鐵中有電流通過，觀察電磁鐵吸引曲別針的多少；
②保持電磁鐵的線圈匝數(shù)一定時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，逐漸增大通過它的電流，觀察能吸引的曲別針的多少；
（4）如上表所示．

點(diǎn)評 此題主要通過實(shí)驗(yàn)考查了電流對電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響．同時(shí)考查了控制變量法的應(yīng)用．