题目内容

小滨同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中，猜想电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关，还与线圈的匝数有关．实验时他用铁钉和漆包线绕制剧匝数分别为10匝、20匝的两个电磁铁，用小灯泡的亮度来显示电流的强弱．他设计的电路图如图所示，实验步骤如下：
步骤一：按图连接电路，闭合开关，向左移动滑片P至图1位置，观察灯泡亮度和电磁铁吸引小铁钉数量并记录，断开开关．

步骤二：闭合开关，再向左移动滑片P至图2位置，观察小灯泡亮度和电磁铁吸引小铁钉的数量并记录，断开开关．
步骤三：在步骤二的基础上，保持滑片P不动，用电磁铁乙替换电磁铁甲．闭合开关，观察小灯泡亮度和电磁铁吸引小铁钉的数量并记录，断开开关．
实验记录表格：
实验次数线圈匝数/匝灯泡亮度吸引铁钉数量/个
1 10 较亮 5
2 10 很亮 8
3 20 很亮 15
结论：电流一定时，电磁铁的匝数越多磁性越强；匝数相同时，电流越大磁性越强．
（1）当开关闭合后图1中电磁铁甲的上端是________极．（填“N”、或“S”）
（2）实验中可能有不合理的地方，请你对小滨实验的某一方面进行评估．
（3）根据你的评估提出实验改进方案．

解：（1）首先确定出螺线管中电流的方向，根据右手螺旋定则得出电磁铁的上端为电磁铁的N极．
故答案为：N．
（2）小斌在探究电磁铁磁性与线圈匝数之间的关系时，分别用了两个电路，通过保持滑动变阻器的阻值不变来实现的．由于螺线管中线圈的匝数发生了变化，所以电流的大小有一定的误差．
（3）为了更好地保持两次线圈中的电流大小相等，可以将（2）和（3）中的线圈串联．
分析：（1）要解决此题，需要掌握右手螺旋定则的内容：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极．
（2）要掌握控制变量法．要探究电磁铁磁性与电磁铁线圈之间的关系，需要控制电流的大小不变，改变线圈的匝数．我们通常通过使两个线圈串联来控制电流的．
（3）找出实验中的不当之处，电流的控制不够好．
点评：此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，主要考查了右手螺旋定则的应用和实验的设计．要注意在实验中控制变量法的应用．