Question

10．为了探究电磁铁的磁性强弱跟那些因素有关，小琴同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图1甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况．

①当开关闭合后，请在甲图中标出磁体的N极； 并画出一条从N极到S极的磁感线．
②比较图乙和丙可知：匝数相同时，电流越大磁性越强； 
③由图丁可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强．
（2）如图2是小明进行实验探究的部分电路，A，B烧杯中装有质量相等初温相同的没有，金属丝电阻分别为R_A，R_B，R_A＜R_B．通电一段时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些，此现象说明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）要解决此题，需要掌握安培定则的内容：右手握住螺线管，四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向就是电磁铁的北极．
要掌握控制变量法的应用，要得出磁性强弱与线圈匝数之间的关系，通过两个线圈的电流相同，线圈匝数相同；要得出磁性强弱与电流之间的关系，需要线圈匝数相同，通过的电流不同．
（2）由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究电流与导体电阻的关系，要控制通过的电流和通电时间不变；实验时因为R_A＜R_B，电流通过B电阻丝产生的热量多，使B瓶中的煤油温度上升的快，得出电流产生的热量与电阻的关系．

解答 解：（1）①根据安培定则，螺线管的上端为N极，如图所示：
．
②由图可知，乙和丙图螺线管的匝数不变，丙图电流大于乙图的电流，丙图吸引的铁钉比乙图多．所以由乙丙可以看出电流越大，磁性越强．
③图丁两个螺线管串联，所以电流大小相同，B线圈匝数比A线圈匝数多，B吸引的铁钉比A多，所以由图丁可以看出，当电流一定时，匝数越多，磁性越强．
（2）如图，A、B电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为R_A＜R_B，电流通过R_B产生的热量多，因此B瓶中的煤油温度上升的快，由此得出，当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多．
故答案为：（1）①见上图；②乙；丙；③丁；电流；（2）电流；通电时间；电阻．

点评 此题是探究影响电磁铁磁性强弱及焦耳定律的实验，主要考查了控制变量法在实验中的应用．