Question

17．某学习小组同学猜想：电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，在探究时，他们设计了如图所示电路图
（1）在探究与电流大小关系时，要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过调节滑动变阻器的滑片位置来实现．
（2）下表是该组同学所做实验的记录：

电磁铁（线圈）	50匝			100匝
实验次数	1	2	3	4	5	6
电流/A	0.8	1.2	1.5	0.8	1.2	1.5
吸引铁钉的最多数目/枚	5	8	10	7	11	14

①比较实验中的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越大，磁性越强．
②比较实验中的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，磁性越强．
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“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？”要验证这个想法：
①实验中必须控制不变的是：线圈匝数和电流．
②实验中必须改变的是：铁芯大小．
③如果两次实验吸引铁钉的数目不等，则结论是：铁钉的数量越多，磁性越强．

Answer 1

分析 （1）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素．
（2）改变电路电流用滑动变阻器，反映电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少．
（3）探究电磁铁磁性强弱跟电流关系时，控制线圈匝数和铁芯一定；探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数关系时，控制铁芯和电流大小一定；探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，要控制电流和线圈匝数一定．这种方法是控制变量法．

解答 解：（1）如图，移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流．电磁铁的磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过电磁铁吸引大头针的多少来反映，吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强．
（2）比较实验中的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越大，磁性越强；
比较实验中的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，磁性越强；
（3）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．
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，得出的结论是：铁钉的数量越多，磁性越强．
故答案为：（1）调节滑动变阻器的滑片位置；（2）①电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强；②电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强．
（3）①线圈匝数和电流；②铁芯大小；③铁钉的数量越多，磁性越强．

点评 （1）掌握电磁铁磁性强弱的影响因素．
（2）能根据实验数据总结实验结论．能利用控制变量法和转换法设计探究电磁铁磁性的强弱的影响因素的实验．