Question

如圖所示為一個中間有抽頭的電磁鐵的示意圖，小明為了研究外形相同的電磁鐵磁性的強弱與通電電流的大小及線圈匝數(shù)的關(guān)系，做了如下實驗，實驗步驟為：
（1）先連接好如圖甲所示的電路，調(diào)整滑動變阻器的滑片位置，使電流表示數(shù)較小，記為I₁，發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目較少；
（2）調(diào)整滑動變阻器滑片，使電流表的示數(shù)增大到I₂，發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目增加；
（3）再按圖乙所示的電路圖連接好電路，調(diào)整滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)保持為I₂，發(fā)現(xiàn)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目進一步增加．
從以上實驗可得出的結(jié)論是：
①

在線圈匝數(shù)和鐵芯一定時，通過線圈的電流越大，磁場越強

②

電流和鐵芯一定時，線圈匝數(shù)越多，磁性越強

在實驗步驟（3）中為什么要強調(diào)電流表的示數(shù)與步驟（2）中電流表的示數(shù)（I₂）保持相同？
③

電磁鐵的磁性強弱與通過的電流和線圈匝數(shù)兩種因素有關(guān)，為了研究磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，應控制電流相同

．

Answer 1

分析：（1）電磁鐵磁性強弱用電磁鐵吸引大頭針的多少來反映，電磁鐵吸引大頭針越多，電磁鐵磁性越強．
（2）電磁鐵磁性強弱影響因素：電流大小、線圈匝數(shù)多少、有無鐵芯．在電流和鐵芯一定時，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強；在線圈和鐵芯一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強；在線圈和電流一定時，有鐵芯時電磁鐵磁性越強．
（3）電磁鐵磁性強弱跟電流大小、線圈匝數(shù)多少、有無鐵芯有關(guān)，探究電磁鐵磁性跟電流大小的關(guān)系時，控制線圈匝數(shù)和鐵芯一定；探究電磁鐵跟線圈匝數(shù)關(guān)系時，控制電流大小和鐵芯一定．

解答：解：①由步驟（1）（2）得，電磁鐵的線圈匝數(shù)和鐵芯一定，電流越大，電磁鐵吸引的大頭針越多，電磁鐵磁性越強，所以在線圈和鐵芯一定時，通過線圈的電流越大，磁場越強．
②由步驟（2）（3）得，電磁鐵的電流和鐵芯一定，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵吸引的大頭針越多，電磁鐵磁性越強，所以在電流和鐵芯一定時，線圈匝數(shù)越多，磁性越強．
③步驟（2）（3）中，探究電磁鐵磁性強弱跟線圈匝數(shù)的關(guān)系，控制電流大小和鐵芯不變，這是控制變量法．
故答案為：①在線圈和鐵芯一定時，通過線圈的電流越大，磁場越強；②在電流和鐵芯一定時，線圈匝數(shù)越多，磁性越強；③電磁鐵的磁性強弱與通過的電流和線圈匝數(shù)兩種因素有關(guān)，為了研究磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，應控制電流相同．

點評：掌握電磁鐵磁性強弱的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究電磁鐵磁性強弱跟影響因素之間的關(guān)系．