题目内容

小明为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,设计了如图的电路.他用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕上几匝制成了简易电磁铁.
(1)他按电路图连好电路后,发现还需补充的器材是________.
(2)闭合开关S,电磁铁A端是________极(选填“N”或“S”);滑片P向左移动,电磁铁磁性________(选填“增强”、“减弱”或“不变”).

解:(1)要知道电磁铁磁性的强弱是看不见的,通过电磁铁吸引大头针的数量可以间接知道电磁铁磁性的强弱,这就是转换法.
电磁铁吸引大头针的数目越多,电磁铁的磁性越强,故还需补充的器材是大头针.
(2)电流由上方流入螺线管,则由安培定则可知电磁铁的上端为N极,下端为S极;
当滑片P向左移动,滑动变阻器的阻值变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,故电磁铁的磁性变强.
故答案为:(1)大头针.(2)N,增强.
分析:(1)要知道电磁铁磁性的强弱是看不见的,通过电磁铁吸引大头针的数量可以间接知道电磁铁磁性的强弱,这就是转换法.
(2)已知电流方向,则可以由安培定则判断电磁铁的磁极.安培定则:伸出右手,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是N极.
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数.知道电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强.移动滑动变阻器的滑片,改变连入电路的电阻的长度,改变连入电路的电阻,改变电路中的电流,从而改变电磁铁的磁性强弱.
点评:本题考查了安培定则,滑动变阻器对电路中电流的影响,以及电流大小对电磁铁磁性强弱的影响,要求同学熟练掌握,同时还考查了转换法在实验中的应用.
练习册系列答案
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(2009?东台市模拟)法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.小明设计了如图所示电路,用通电螺线管产生的磁场研究巨磁电阻性质,实验步骤、实验中观察到的现象和部分实验数据如下:
A.断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2滑片,测量不加磁场时GMR的电阻,两电表读数如表所示:
实验序号 1 2 3 4
U/V 1.00 1.30 2.00 2.60
I/mA 2.00 2.50 4.00 5.00
B.保持R2滑片位置不动,将R1的滑片移到某一位置,闭合S1、S2,记录两表读数,再将电源E1反向连接,两表读数不变.
C.保持步骤B中R2滑片位置不动,将R1的滑片移到另一位置,重复步骤B三次.
D.闭合S1、S2,保持R2滑片位置不动,向左移动R1滑片,电流表的示数变小.
实验序号 1 2 3 4 5
U/V 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71
I/mA 0.60 1.00 1.20 1.80
E.闭合S1、S2,保持R1滑片位置不动,向下移动R2滑片,两表读数如表所示(序号1的电流如图所示):
完成以下问题:
(1)步骤A中,闭合S2前变阻器R2滑片应置于
(上/下)端,由步骤A中数据计算不加磁场时GMR的电阻值为
510
510
Ω;(注意电流的单位)
(2)步骤B是为了研究磁场的
方向
方向
(强弱/方向/强弱和方向)对巨磁电阻的影响;步骤E中电流表的读数是
0.3
0.3

mA;
(3)在物理实验中,通常要进行多次实验,步骤C中小明将B再重复了三次.以下实验中与本步骤重复目的相同的是
B
B

A.测量小灯泡功率的实验中,测量不同电压下的实际功率
B.探究杠杆的平衡条件时,多测量几组数据得出结论
C.测量课本长度时要测量三次取平均值
(4)根据上述实验写出巨磁电阻性质:
a.
巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大;
巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大;

b.
巨磁电阻的阻值与磁场的方向无关.(在磁场中巨磁电阻的阻值比不加磁场时大/巨磁电阻的阻值不随电流(温度/电压)的变化而变化/磁场不变时,通过巨磁电阻的电流与巨磁电两端的电压成正比)
巨磁电阻的阻值与磁场的方向无关.(在磁场中巨磁电阻的阻值比不加磁场时大/巨磁电阻的阻值不随电流(温度/电压)的变化而变化/磁场不变时,通过巨磁电阻的电流与巨磁电两端的电压成正比)
.(只要写两条)

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