Question

3．同学们在学习了电与磁之后，在实验室里探究电与磁的一些实验．
（1）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路．①实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来判断其磁性强弱的．
②当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加（选填“增加”或“减少”），说明电流越大，电磁铁磁性越强．
③根据图示的情景可知，甲（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定是，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．
（2）探究产生感应电流条件的实验步骤如图2中的a、b、c所示：
①本实验中，我们通过观察来判断电路是否有感应电流的；②比较图中的ac两图可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合；比较图中的ab两图可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动．
③实验过程中，某些同学按图a方法进行操作时，实验现象不太明显，请你提出一条改进的措施，换用磁性更强的磁铁或加快导体的移动速度．

Answer 1

分析 （1）①利用转换法，通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱；②影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数．电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；③探究电磁铁磁性跟匝数的关系时，保持电流相同，甲乙的匝数不同，通过比较甲乙吸引小铁钉的多少来比较磁性的强弱；
（2）掌握感应电流产生的三个条件，根据控制变量法和转换法探究感应电流产生的条件．产生感应电流的条件：闭合电路，一部分导体，做切割磁感线运动．电流的大小应与切割磁感线的速度、磁场强度、线圈匝数有关．

解答 解：（1）①通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，利用转换法；
②闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁甲吸引大头针的个数增加；
说明电流越大，电磁铁的磁性越强．
③根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强．究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，吸引大头针越多．便得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强．
（2）①电路中产生的感应电流不能用眼睛直接观察，通过电流表指针是否发生偏转，判断电路中是否有感应电流．
②ac两图是电路中的一部分导体都切割磁感线运动，a图中有感应电流，c图中无感应电流，说明电路是闭合电路时才产生感应电流．
ab两图都是闭合电路的一部分导体，a切割磁感线运动，b没有切割磁感线运动，a图中有感应电流，b图中无感应电流，说明导体在电路中切割磁感线运动时，才能产生感应电流．
③电流表指针偏转不明显，是电流太弱，从装置上的改进方法：可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈、可以换用量程更小的小量程电流表）；从操作角度改进：可以加快导体的移动速度，即使导体切割磁感线运动的速度更快．
故答案为：（1）①吸引大头针的多少；②增加；大；③甲；电流一定是，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；（2）①电流表指针是否偏转；②ac；ab；③换用磁性更强的磁铁或加快导体的移动速度．

点评 此题是一道探究性实验题目，考查了转换法的应用，知道在此实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱，同时也考查了控制变量法的应用．