题文

小强想自制一个电磁铁来探究磁性与哪些因素有关，实验器材有：两个相同的大铁钉、一些大头针、电流表，还应有______、______、______ 和______．在实验中，漆包线绕制横截面和紧密程度都相同的三个线圈，其中两个线圈插入铁钉，另一个线圈无铁钉． 如果实验记录的数据如下表： 线圈（匝） 吸引大头钉（个） 有铁钉 无铁钉 电流（A） 20 40 40 0.3 10 18 3 0.6 16 35 7 ①请设计出实验电路． ②分析与论证，可得出的结论． A______ B______ C______ ③此实验中采用的科学方法是：______．

题型：问答题  难度：中档

答案

实验器材有：两个相同的大铁钉、一些大头针、电流表，还应有控制电流的滑动变阻器、提供电能的电源、控制电路的开关、连接电路的导线、绕电磁铁的漆包线． ①两个不同匝数的线圈、电流表、开关、电源、滑动变阻器串联在电路中．如图． ②由表格数据知，A、在铁芯和电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强． B、在铁芯和线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强． C、在线圈匝数和电流一定时，有铁芯时，电磁铁磁性越强． ③电磁铁磁性跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关．探究电磁铁磁性强弱跟其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法．电磁铁磁性强弱不能直接观察，用电磁铁吸引大头针的多少来反映，这种方法是转换法． 故答案为：滑动变阻器；电源；开关；导线、漆包线； ①如上图； ②A、在铁芯和电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强． B、在铁芯和线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强． C、在线圈匝数和电流一定时，有铁芯时，电磁铁磁性越强． ③控制变量法和转换法．

据专家权威分析，试题“小强想自制一个电磁铁来探究磁性与哪些因素有关，实验器材有：两个..”主要考查你对  影响电磁铁磁性的因素  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

影响电磁铁磁性的因素

考点名称：影响电磁铁磁性的因素

• 影响电磁铁磁性的因素：
  电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯

• 影响电磁铁磁性强弱的因素：
  
  猜想：电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关？
  A、线圈中电流的大小
  B、有无铁芯
  C、线圈的匝数
  
  
  实验方法：
  控制变量法：影响电磁铁磁性的因素可能有多个方面，当研究其中某方面的影响时，应当保持其他方面的状态不变。
  ①保证线圈匝数不变，改变通过电磁铁的电流大小，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。（如图）
  
  移动滑动变阻器改变电流的大小，探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；
  结论：当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强。
  
  ②保证线圈匝数和电流大小不变,使电磁铁有无铁心，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
  
  结论：当电磁铁线圈的匝数和通过的电流一定时，有铁心的电磁铁磁性更强。
  
  ③用两个同样的铁心，让线圈串联起来，保证通过电磁铁的电流不变（相等），改变电磁铁线圈的匝数，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。（如图）
  
  结论：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性就越强。
  
  归纳总结：影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流大小、线圈的匝数、有无铁芯。电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强；有铁芯比没有铁芯磁性强。

• 控制变量法在探究“影响电磁铁磁性强弱”中的运用：
      由于电磁铁的磁性强弱与铁芯的有无、电流的强弱、线圈的匝数多少有关。因此，在比较电磁铁磁性强弱时，必须同时控制某几个变量不变来进行比较。例为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，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；
  (2)比较图____和____可知：匝数相同时，电流越大磁性越强；
  (3)由图____可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强。

  解析：由题中乙、丙两图可看出，磁铁外形和匝数相同，当接入电路的电阻减小，即电流增大时，吸引大头针越多表明电磁铁磁性越强。由丁图可看出两外形相同的电磁铁是串联，故通过它们的电流相等，匝数越多的吸引大头针越多，其磁性越强。

  答案：(1)如图所示(2)乙丙(3)丁