题文

小华探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，设计了如下实验：他用相同的漆包线在相同的铁钉上绕制成两个电磁铁，它们的线圈匝数不同，同时用电源分别通电，小华根据图示实验现象得出结论：电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强． （1）小华设计的实验不妥之处是______． （2）请你写出实验的改进方法______．

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）用相同的漆包线在相同的铁钉上绕制成两个电磁铁，铁芯相同．它们的线圈匝数不同，同时用电源分别通电，不知电路中的电流是否相同，不能探究电磁铁磁性强弱跟匝数的关系． （2）把铁芯相同，匝数不同的电磁铁串联在电路中，串联电路的电流处处相等，保证电流和铁芯相同，才能探究电磁铁磁性强弱跟匝数的关系． 故答案为：（1）通过两个电磁铁的电流不等；（2）将两个电磁铁串联，使通过它们的电流相等．

据专家权威分析，试题“小华探究电磁铁磁性与线圈匝数的关系，设计了如下实验：他用相同的..”主要考查你对  影响电磁铁磁性的因素，串联电路的电流规律  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串联电路的电流规律

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
  

考点名称：串联电路的电流规律

• 串联电路特点：
  串联电路中，电流处处相等，即I=I₁=I₂=…=I_n。在串联电路中只要测出任何一个位置的电流，就知道了其他位置的电流。

•  实验探究串联电路的电流规律：
  1. 实验电路：
  
  
  2. 实验步骤：
  （1）根据串联电路的电路图，组装好实验装置
  （2）选用电流表的最大量程，并把电流表接在电路的a处。
  （3）合上开关，测出a处的电流值。
  （4）把电流表先后改接在电路中的b、c处，分别测出电流值，并对电路中Ia、Ib、Ic进行比较分析。
  
  3. 结论：串联电路：各处电流都相等Ia=Ib=Ic。

• 串联电路中短路的特殊作用：
  1．跟某个用电器并联的开关，可起到控制电路的作用。闭合开关时，被控制的用电器因短路而停止工作；断开开关时，被控制的用电器可与其他用电器一起工作。
  2．报警电路，用于防盗与防逃。用电线与电铃并联，线断后电铃发声。