题目内容
【题目】为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、 滑动变阻器、 数量较多的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
(1)如图将导线绕在两枚铁钉上,构成两个简易电磁铁串联的电路。从图中的情景看出,在其他条件相同的情况下,线圈的匝数越_______(选填 “多”或“少”)磁性越强。
(2)闭合开关,看到大头针会被吸向铁钉,说明大头针和铁钉之间有力的作用,这个力是通过_________而传递的:同时看到甲电磁铁上方的小磁针将_______(填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不动”)。
(3)在(1)的基础上,将滑动变阻器的滑片向左调节,甲电磁铁所吸的大头针数量________;在(1)的基础上,将电源的正负极互换,甲电磁铁所吸的大头针数量___________(均选填“增大”、 “减少”或“不变”)
(4)某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台,机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现(如图所示),其奥秘是 “手指”内部有电磁铁.
①机器人取放棋子是利用了电磁铁的__________(选填“磁性有无”或“磁极方向”)可以控制的特点.
②制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的________(选填字母)
A.铁 B.铜 C.铝
【答案】多 磁场 顺时针转动 增大 不变 磁性有无 A
【解析】
(1)[1]由题图可知,两电磁铁串联在电路中,通过的电流相等,甲电磁铁的线圈匝数多,且甲电磁铁吸引的大头针较多,表明甲电磁铁的磁性强,说明通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强;
(2)[2]大头针和铁钉之间的力的作用,是通过磁场传递的;
[3]由安培定则可知,甲电磁铁上方是N极,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针将顺时针转动;
(3)[4]在(1)的基础上,将滑动变阻器的滑片向左调节时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流将变大,甲电磁铁的磁性将增强,所以甲电磁铁所吸的大头针数量增大;
[5]在(1)的基础上,将电源的正负极互换时,电路中的电流大小不变,甲电磁铁的磁性强弱不变,所以甲电磁铁所吸的大头针数量不变;
(4)①[6]根据机器人取放棋子的特点可以推断,它是靠电磁铁磁性有无来控制“手指”的,当通电时有磁性,将棋子取起,当断电时无磁性,将棋子放下;
②[7]因为象棋棋子能被电磁铁吸引,因此一定是磁性材料制成的,铁是磁性材料,而铜、铝不是磁性材料,故选A。