Question

（1）如圖1是電學(xué)中很重要的兩個實驗，其中甲圖中的奧斯特實驗說明：______圖2中的現(xiàn)象說明：通電螺線管外部的磁場______．
（2）如圖3所示將螺線管中插上一個鐵芯，就制成了一個電磁鐵．電磁鐵在生產(chǎn)生活中有很廣泛的應(yīng)用．為了探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)，小軍自己動手制作了一個電磁鐵（如圖4所示），進(jìn)行實驗．
①通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置可以改變______；要判斷電磁鐵的磁性強弱，可觀察______來確定．
②同一個電磁鐵，當(dāng)電路中的電流增大時，發(fā)現(xiàn)電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明______；
③保持電路中電流的大小不變，增多線圈的匝數(shù)，發(fā)現(xiàn)電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明______；
④小軍在與小華同學(xué)交流討論時，提出了另一個問題“當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時，電磁鐵的磁性強弱會不會還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)？”
a．你對此猜想是：______；
b．現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，利用本題電路說出你驗證猜想的方法：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）奧斯特實驗說明電流的周圍存在磁場；
圖2這個實驗來源于課本上的演示實驗，磁場一般用小磁針來顯示，為了更加細(xì)致全面的地顯示，就需要很多的小磁針，如何得到這么多的小磁針是解決此題的突破口．
利用螺線管周圍的鐵屑的形狀與各種磁體的磁場的形狀相對應(yīng)，即可得到答案．
（2）①電磁鐵磁性的強弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)等有關(guān)，在進(jìn)行定量研究時，需要準(zhǔn)確控制電流的大小；
②電磁鐵磁性的強弱是通過吸引大頭針的多少反映出來的，這是運用了轉(zhuǎn)換法的思想；
③在研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時，根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)保持電流的大小不變；
④當(dāng)線圈中的電流和匝數(shù)一定時，電磁鐵的磁性強弱還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)．
解答：解：（1）奧斯特實驗說明電流的周圍存在磁場；小鐵屑磁化后，就變成了一個小磁針，因此實驗中用到了小鐵屑來代替小磁針顯示螺線管周圍磁場的分布情況．
根據(jù)圖示的實驗現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)螺線管的磁場分布與條形磁體的形狀相類似．
（2）①通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置可以改變電路中電流的強弱；要判斷電磁鐵的磁性強弱，可觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌伲?br />②同一個電磁鐵，當(dāng)電路中的電流增大時，發(fā)現(xiàn)電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明電磁鐵的磁性與電流的大小有關(guān)；
③保持電路中電流的大小不變，增多線圈的匝數(shù)，發(fā)現(xiàn)電磁鐵能吸住更多的鐵釘，說明電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)多少有關(guān)；
④a．猜想是：電磁鐵的磁性強弱可能與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)；
b、驗證猜想的方法：將大小不同的鐵芯分別插入通電螺線管中，觀察鐵芯吸引鐵釘?shù)亩嗌伲�即可得出結(jié)論．
故答案為：（1）電流周圍會產(chǎn)生磁場；和條形磁體的磁場一樣．
（2）①電路中電流的強弱；電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌�；②電磁鐵的磁性與電流的大小有關(guān)；③電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)多少有關(guān)；④a．電磁鐵的磁性強弱可能與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)；b．將大小不同的鐵芯分別插入通電螺線管中，觀察鐵芯吸引鐵釘?shù)亩嗌伲?br />點評：（1）磁場看不見，怎樣來描述磁場用到了建模法：用磁感線來描述磁場．磁感線的形狀就是根據(jù)這些小鐵屑的形狀確定的．
（2）在研究電磁鐵的實驗中，合理運用控制變量法和轉(zhuǎn)換法是成功的關(guān)鍵，在進(jìn)行實驗操作和分析實驗結(jié)論時，都必須注意到各個量的變與不變，才能得出有說服力的結(jié)論．對影響電磁鐵磁性強弱的因素，是我們必須熟記的內(nèi)容．