Question

6．如图所示是某学习小组同学设计的探究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图：
（1）实验中要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过滑动变阻器来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察吸引铁钉的最多数目来确定；

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	5	8	10	7	11	14

（2）如表所示是该组同学所做实验的记录，比较表中1、2、3（或4、5、6）的实验数据，可得结论是线圈匝数一定时，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），可得出的结论是电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；
（3）为了探究电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关，学习小组的同学们又选取了两根大小不同的铁芯，请你利用本题电路帮他们设计出实验方案：控制电流和线圈匝数不变，改变线圈内的铁芯大小，观察吸引铁钉数目．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器的作用：通过移动滑动变阻器的滑片，改变连人电路电阻大小，来改变电路中的电流．
电磁铁磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过电磁铁吸引铁钉多少来反映，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，采用了转换法．
（2）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．在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强．
（3）根据控制变量法，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，据此设计方案．

解答 解：（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小．
可通过电磁铁吸引铁钉数目的最多数目判断电磁铁的磁性强弱．
（2）①由表中实验中的1、2、3（或4、5、6）可知，线圈的匝数相同，电流越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强．
②由表中实验中的1和4（或2和5或3和6），电流大小相同，线圈匝数越大，电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强．
（3）为了探究电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小是否有关，应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最多数目．
故答案为：
（1）滑动变阻器；吸引铁钉的最多数目；
（2）线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强；
电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强；
（3）控制电流和线圈匝数不变，改变线圈内的铁芯大小，观察吸引铁钉数目．

点评 本题探究“电磁铁磁性强弱”的实验，考查转换法和控制变量法的应用及分析数据得出归纳结论的能力及设计实验方案的能力，体现了对过程和方法的考查．