Question

（1）某同學(xué)為探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．他用相同的漆包線在相同的鐵釘上繞制成兩個(gè)電磁鐵，接通電源后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖1所示．這兩個(gè)電磁鐵是______（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），這樣連接的目的是為了保證這兩個(gè)電磁鐵的______相等（選填“電壓”或“電流”），根據(jù)圖示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______．
（2）某物理興趣小組利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置做探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，得到如下記錄表格（實(shí)驗(yàn)中磁體不運(yùn)動(dòng)）：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	磁極位置	開關(guān) 情況	導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況	電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況
1	上N下S	閉合	不運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
2	上N下S	閉合	上、下運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
3	上N下S	閉合	水平向右運(yùn)動(dòng)	向右偏轉(zhuǎn)
4	上N下S	閉合	水平向左運(yùn)動(dòng)	向左偏轉(zhuǎn)
5	上N下S	斷開	水平向右運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
6	上S下N	閉合	水平向左運(yùn)動(dòng)	向右偏轉(zhuǎn)

綜合分析上述實(shí)驗(yàn)記錄，回答下列問題：
①通過分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1、2（或3、或4）及3、5，可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是______；
②通過分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為3、4，可知影響感應(yīng)電流的方向的一個(gè)因素是______，通過分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為4、6，可知影響感應(yīng)電流的方向的另一個(gè)因素是______．

Answer 1

解：（1）兩個(gè)電磁鐵依次連接在一起，是串聯(lián)的．串聯(lián)電路的電流處處相等，連接的目的是：控制兩個(gè)電磁鐵的電流相等；
由圖1可以看出，左邊電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目多，可知左邊電磁鐵的磁性強(qiáng)．兩個(gè)電磁鐵的電流大小相等、鐵芯相同，左邊線圈匝數(shù)越多，吸引的大頭針越多，磁性越強(qiáng)．所以，在電流相同的情況下，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)．
（2）①比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、5，兩者磁場方向相同、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，實(shí)驗(yàn)3中電路是閉合的，電路中有感應(yīng)電流，實(shí)驗(yàn)5中電路是斷開的，電路中沒有感應(yīng)電流，由此可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個(gè)條件：電路是閉合的．
比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2（或3、或4）可知，電路都是閉合的；1、2中導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中沒有感應(yīng)電流．3、4中導(dǎo)體或向左或向右做了切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，由此可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個(gè)條件：導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．
綜上所述，感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；
②通過分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為3、4可知，磁場的方向相同，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向不同，感應(yīng)電流的方向也不相同，根據(jù)控制變量法的思路可以得出：感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)．
通過分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)為4、6可知，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向相同，磁場的方向不同，感應(yīng)電流的方向也不相同，根據(jù)控制變量法的思路可以得出：感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)．
故答案為：（1）串聯(lián)；電流；電流相同的情況下，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)；
（2）①閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；
②導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向；磁場方向．
分析：（1）用電器或線圈依次連接在一起是串聯(lián)；電磁鐵的磁性跟電流大小、線圈匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)．在電流大小和鐵芯一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)；在線圈匝數(shù)和鐵芯一定時(shí)，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；在電流大小和線圈匝數(shù)一定時(shí)，有鐵芯時(shí)，電磁鐵的磁性更強(qiáng)．
（2）①產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個(gè)：電路是閉合的；導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；兩者缺一不可．根據(jù)此理論與實(shí)驗(yàn)的序號(hào)對(duì)應(yīng)起來即可得到答案．
②因?yàn)楦袘?yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁場的方向有關(guān)，因此在探究時(shí)要用到控制變量法．找出實(shí)驗(yàn)中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，分析出控制哪一個(gè)量不變，從而研究的是和哪一個(gè)因素的關(guān)系，由此入手即可解決此題．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素和產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的理解和掌握，控制變量法和轉(zhuǎn)換法在此實(shí)驗(yàn)中得到了充分的應(yīng)用．要解決此類問題，一定要注意變化的量和不變的量．．