Question

為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)，小麗同學(xué)作出以下猜想：
猜想A：電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒有磁性
猜想B：通過(guò)電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)
猜想C：插有相同鐵芯的螺線管，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確，小麗所在實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)交流與合作設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：
用漆包線（表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡(jiǎn)單的電磁鐵．如圖14所示的a、b、c、d為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況．

根據(jù)小麗的猜想和實(shí)驗(yàn)，完成下面填空：
（1）通過(guò)觀察電磁鐵

吸引大頭針數(shù)目

的不同，來(lái)判斷它磁性強(qiáng)弱的不同．
（2）通過(guò)比較圖中

a

和

b

兩種情況，可以驗(yàn)證猜想A是正確的．
（3）通過(guò)比較圖中

b

和

c

兩種情況，可以驗(yàn)證猜想B是正確的．
（4）通過(guò)比較圖d中甲、乙兩電磁鐵，發(fā)現(xiàn)猜想C表達(dá)不全面，應(yīng)補(bǔ)充

當(dāng)電流相同時(shí)

．
（5）根據(jù)圖所示的現(xiàn)象，能否得出電磁鐵外部磁場(chǎng)的方向與什么因素有關(guān)？為什么？答：

不能；因?yàn)槿鄙儆嘘P(guān)磁場(chǎng)方向的信息

．

Answer 1

分析：（1）體現(xiàn)電磁鐵磁性大小的方法：用吸引大頭針數(shù)目的多少，這是我們物理學(xué)中常用的轉(zhuǎn)換法；
（2）要驗(yàn)證猜想A，必須選擇通電和斷電的兩個(gè)圖進(jìn)行比較；
（3）要驗(yàn)證猜想B，必須保持線圈的匝數(shù)相同，使電路中的電流大小不同；
（4）在研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)保持電流的大小不變；
（5）圖中沒有和磁場(chǎng)方向有關(guān)的信息．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同，來(lái)判斷它磁性的強(qiáng)弱，吸引的大頭針越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；
（2）A猜想中，電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)沒有磁性，讀圖可知，圖a、b中兩電磁鐵相同，一個(gè)通電能吸引大頭針，一個(gè)不通電，不能吸引大頭針，a、b符合要求；
（3）猜想B中，通過(guò)電磁鐵的電流越大，它的磁性越強(qiáng)，通過(guò)觀察圖中滑動(dòng)變阻器的位置可以判斷，同樣的電磁鐵，b中的電流小、吸引大頭針少，c中的電流大，吸引大頭針多，b、c符合要求；
（4）圖d中的兩電磁鐵是串聯(lián)在一起的，因此，通過(guò)它們的電流是相同的，這是影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的重要求因素，在得出結(jié)論時(shí)必須加以說(shuō)明，故結(jié)論應(yīng)補(bǔ)充為：插有相同鐵芯的螺線管，當(dāng)電流相同時(shí)，線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)；
（5）根據(jù)圖所示的現(xiàn)象，不能得出電磁鐵外部磁場(chǎng)的方向與什么因素有關(guān)．
因?yàn)槿鄙儆嘘P(guān)磁場(chǎng)方向的信息（或圖中的現(xiàn)象，沒有小磁針顯示電磁鐵的極性；又或需要增加小磁針和改變電流方向和線圈的繞法）．
故答案為：（1）吸引大頭針數(shù)目；（2）a、b；（3）b、c；（4）當(dāng)電流相同時(shí)；（5）不能；因?yàn)槿鄙儆嘘P(guān)磁場(chǎng)方向的信息．

點(diǎn)評(píng)：研究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)中，合理運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法是成功的關(guān)鍵，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，都必須注意到各個(gè)量的變與不變，才能得出有說(shuō)服力的結(jié)論．對(duì)影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，是我們必須熟記的內(nèi)容．