题目内容
【题目】如图所示为某学习小组同学设计的研究电磁铁的实验电路图。
(1)当闭合开关S时,小磁针将向________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(2)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过______________________________来实现;要判断电磁铁磁性强弱,可观察__________________________来确定。
(3)下表是该组同学所做实验的记录:
①比较实验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________,磁性越强;
②比较实验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________。
(4)在与同学们交流讨论时,另一组的一个同学提出了一个问题:“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你对此的猜想:____________________________________;
②现有两根大小不同的铁芯,利用本题电路说出验证你猜想的方法:____________________。
【答案】 顺时针 调节滑动变阻器 吸引铁钉的个数 越大 越强 当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关 分别把两个相同的线圈串联接入电路中,插入不同大小的铁芯,观察吸引铁钉的个数,进行比较
【解析】(1)开关闭合后,由安培定则可知螺线管上方为N极,故小磁针S极会向下转动,N极向上转动,小磁针顺时针转动;
(2)实验时,移动滑动变阻器的滑片,改变连入电路中的电阻,从而改变电路中的电流大小;电磁铁磁性越强,吸引大头针的数目越多,要判断电磁铁磁性强弱,可观察吸引大头针的多少;
(3)①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)可以看出,在线圈的匝数相同时,当电流增加时,吸引铁钉的个数也增加,说明在线圈的匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强;
②比较实验中的1和4(或2和5或3和6)可以得出通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数50匝的吸引5枚铁钉,线圈匝数为100匝的吸引铁钉7枚,说明在通过电磁铁的电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(4)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)顺时针;(2)调节滑动变阻器,吸引大头针的多少;(3) ①越大; ②越强;(4) ①当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关;②分别把两个相同的线圈串联接入电路中,插入不同大小的铁芯,观察吸引铁钉的个数,进行比较。