Question

如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图．
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过

移动滑动变阻器的滑片

来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察

电磁铁吸引铁钉多少

来确定．
（2）下表是该组同学所做实验的记录：

电磁铁（线圈）	50匝			100匝
实验次数	1	2	3	4	5	6
电流/A	0.8	1.2	1.5	0.8	1.2	1.5
引铁钉的最多数目/枚	5	8	10	7	11	14

①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越

强

；
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的

电流

一定时，线圈匝数越多，磁性越强；
（3）该组同学在整个实验过程中采用了物理学中的

控制变量法和转换

法．在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
①你对此猜想是：

可能与铁芯的大小有关

；
②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路简要说出你验证猜想的方法：

保证两次电路中的线圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的多少，如果两次吸引的数目不一样，则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关

．

Answer 1

分析：（1）滑动变阻器的作用：通过移动滑动变阻器的滑片，改变连人电路电阻大小，来改变电路中的电流．
电磁铁磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过电磁铁吸引铁钉多少来反映，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，这种方法是转换法．
（2）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强．
（3）探究电磁铁磁性强弱跟电流关系时，控制线圈匝数和铁芯一定；探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数关系时，控制铁芯和电流大小一定；探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，要控制电流和线圈匝数一定．这种方法是控制变量法．

解答：解：（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小．
电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁的磁性越强．
（2）①实验中的1、2、3（或4、5、6），线圈的匝数相同，电流越大，电磁铁吸引铁钉越大，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强．
②实验中的1和4（或2和5或3和6），电路大小相同，线圈匝数越大，电磁铁吸引铁钉越大，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强．
（3）实验中用电磁铁吸引铁钉的多少来反映电磁铁的磁性强弱，这是转换法．
电磁铁磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关，探究电磁铁磁性强弱跟其中一个因素关系时，控制其它物理量不变，这种方法是控制变量法．
实验中运用了控制变量法和转换法．
①电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关．探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，控制电流和线圈匝数不变，改变铁芯大小．
②验证方案：保证两次电路中的线圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的多少，如果两次吸引的数目不一样，则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关．
故答案为：（1）移动滑动变阻器的滑片；吸引铁针的多少．（2）①强；  ②电流；（3）控制变量法和转换；①可能与铁芯的大小有关；②保证两次电路中的线圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的多少，如果两次吸引的数目不一样，则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关．

点评：掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究电磁铁磁性强弱跟各因素之间的关系．