Question

7．已知电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈匝数多少有关，请设计一个简易实验证明：当线圈匝数保持不变时，电磁铁的磁性随电流的增大而增强．写出实验所需要的器材、实验步骤以及实验分析与结论，要求设计的实验具有可行性，要符合安全规则．

Answer 1

分析 （1）用电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，这种方法是转换法．
（2）用控制变量法研究电磁铁磁性强弱跟匝数、电流大小的关系．
（3）电磁铁磁性的强弱跟电流大小、匝数、有无铁芯有关，电流越大，匝数越多，有铁芯时，电磁铁的磁性越强．
（4）滑动变阻器的工作原理：改变连入电路电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流．

解答 解：（1）实验器材：电源、开关、电磁铁、滑动变阻器、电流表、导线若干、大头针一盒；
（2）实验步骤：
①：把电磁铁、电流表、滑动变阻器组成串联电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I₁．把电磁铁靠近大头针，观察电磁铁吸引大头针的个数．
②：在第一步的基础上，调节滑动变阻器，使电流表的示数增大为I₂，观察电磁铁吸引大头针的个数．
（3）当电流增大时，电磁铁吸引大头针的个数增多，说明在电磁铁匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强．
故实验结论为：在电磁铁匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强．

点评 此题主要考查的是学生对实验设计能力和控制变量法、转换法在实验中应用的理解和掌握，有一定难度．