题目内容
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图14所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱, 当滑动变阻器滑片向左移动时,电路中的电流 (填“增大”、“不变”或“减小”), 电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电流越 ,电磁铁磁性越强。
(2)根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是 极;电磁铁 (填“甲”或“乙”)的磁性较强,说明电流一定时,线圈匝数 ,电磁铁磁性越强;实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化, 。
(3)实验结束后,小明发现电池使用说明中有一条提示:“请一次性更换所有电池,以免新旧电池混用”。他想新旧电池混用和不混用有什么区别呢?于是,他做了如下探究,他用一节新电池代替图14中原来的电源,闭合开关后,用电压表测出电路的总电压,并观察电磁铁吸引大头针的数量,记录在下表中,然后再分别把两个新电池、一新一旧电池串联起来,替换原来的电源,重复上述实验,实验记录如下表所示。
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分析表中数据可知,串联的一新一旧电池给电路提供是电压 (填“大于”、“等于”或“小于”)一节新电池提供的电压,原因是:根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压之和,用一新一旧电池供电的电路中,废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个 ,所以新旧电池混用,废旧电池会消耗新电池的部分能量。
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(1)增大;大;
(2)南或 S;乙;越多;同名磁极相互排斥;
(3)小于;电阻
【命题立意】本题旨在考查电磁铁及干电池的使用的知识,考查学生对影响电磁铁的磁性强
弱的因素的掌握及对新旧电池混用带来的问题的认识。难度:较易
【解析】(1)由图可知:甲乙串联,乙的匝数比甲的多,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑
动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流增大,电磁铁吸引大头针的个数增多,说明电
流越大,电磁铁磁性越强;
(2)甲的线圈上的电流方向向左,根据安培定则可知:甲的上端为 S,下端为 N;乙吸引的大头针数多,说明乙的磁性强,这说明:在电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;
大头针被磁化,同一端的磁性相同,互相排斥,所以下端分散;
(3)从表中可以看到:串联的一新一旧电池给电路提供是电压小于一节新电池提供的电压,
这是因为在用一新一旧电池供电的电路中, 废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个电阻,所以新旧电池混用,废旧电池会消耗新电池的部分能量;
【方法技巧】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验时采用控制变量法,即在研究电磁
铁磁性强弱与电流大小的关系时,要保证线圈匝数等其他条件不变,只通过移动变阻器的滑
片来改变线圈中的电流大小。在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,要保证电流的大
小、两个螺线管外形等因素相同,通过更换线圈匝数不同的螺线管来分析比较。