Question

5．小波同学在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路．实验时，
（1）可通过观察小磁针北极的指向判断通电螺线管的磁极；
（2）如图所示是通电螺线管周网的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似，下列研究方法与本实验相同的是B
A．通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度
B．人们通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动情况
C．研究电流与电压、电阻关系时，控制电阻（电压）不变，研究电流与电压（电阻）关系
D．学习电压时，我们可以通过对比水压来认识它
（3）小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关．实验中，他将开关S从1换到2时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了控制电流一定，来研究磁场强弱与匝数的关系．

Answer 1

分析 （1）螺线管的极性可通过电磁针的指向来进行判断；
（2）螺线管的磁性两端强，中间弱，与条形磁体的磁场相类似；这里是借助小磁针的分布来显示磁场的分布，故是用的转换法；
（3）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用．

解答 解：（1）读图可知，在螺线和旁有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性；
（2）读图2可知，螺线和的两端磁性较强，中间磁性较弱，这与条形磁体的磁场分布相类似；这里是借助小磁针的分布来显示磁场的分布，故是用的转换法；故
A、通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度，这里用的是积累法，故不符合题意；
B、人们通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动情况，这里用的是转换法，故符合题意；
C、研究电流与电压、电阻关系时，控制电阻（电压）不变，研究电流与电压（电阻）关系，这里用的是控制变量法，不符合题意；
D、学习电压时，我们可以通过对比水压来认识它，这里是用的类比法，不符合题意；
故选B．
（3）实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系．
故答案为：
（1）小磁针北极的指向；（2）条形磁铁；B；（3）电流一定；磁场强弱与匝数．

点评 本实验中，既有转换法的运用，也有控制变量法的研究，是物理学中较典型的实验之一，是我们应该掌握的．