Question

24、如圖是一個中間有抽頭的電磁鐵的示意圖，小明為了研究外形相同的電磁鐵磁性的強弱與通電電流的大小及線圈匝數的關系，他做了如下實驗，實驗步驟為：
（1）先連接好如圖甲所示的電路圖，調整滑動變阻器的滑片使電流表示數減小，記為I₁，發現電磁鐵吸引的大頭針的數目較少；
（2）調整滑動變阻器滑片使電流表的示數增大到I₂，發現電磁鐵吸引住的大頭針數目增加；
（3）再照圖乙所示的電路圖連接的電路，調整滑動變阻器的滑片使電流表的示數保持為I₂，發現電磁鐵上吸引住大頭針的數目進一步增加．
從以上實驗我們得出的結論是：
①

線圈匝數一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強

；
②

電流一定時，線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強

．
（4）在實驗步驟（3）中為什么要強調電流表的示數與步驟（3）中電流表示數（I₂）保持相同？
答：

保證在電流一定的條件下，研究磁性強弱與線圈匝數的關系

．

Answer 1

分析：實驗中，我們是通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目的多少來判斷磁性強弱的，吸引的大頭針數目多，表明電磁鐵的磁性強．
由（1）和（2）我們可以得出電磁鐵磁性強弱與電流大小有關；由（2）和（3）我們可以得出電磁鐵磁性強弱與線圈匝數多少有關．
對于多因素問題，我們要采用控制變量法去研究．

解答：解：①（1）和（2）控制的是線圈匝數一定，研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系．當電流增大時，電磁鐵吸引的大頭針數目增多，表明磁性增強．結論：線圈匝數一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強；
②（2）和（3）控制的是電流一定，研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數多少的關系．當線圈匝數增多時，電磁鐵吸引的大頭針數目增多，表明磁性增強．結論：電流一定時，線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強．
（4）因為電磁鐵磁性強弱與電流大小和線圈匝數都有關系，所以在研究磁性強弱與線圈匝數的關系時，就一定要保證在電流一定的條件下去研究．
故答案為 （3）①線圈匝數一定時，電流越大，電磁鐵磁性越強；②電流一定時，線圈匝數越多，電磁鐵磁性越強．
（4）保證在電流一定的條件下，研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數的關系．

點評：探究電磁鐵磁性強弱的因素我們采用的是控制變量法，所以對于這類實驗題，我們在解答時也同樣要用控制變量的思想去分析．