Question

小明和小剛一起探究通電螺線管的磁場極性、強弱與什么因素有關，實驗裝置如圖所示，彈簧下端吊一塊條形磁鐵，磁鐵的下端是S極，下面有一個帶鐵芯的螺線管，R是滑動變阻器．他們分別進行如下的操作：
①當開關S斷開時，彈簧的指針示數為零；
②將開關S與1接通時，發現彈簧的指針示數為負數；
③將開關S與2接通時，發現彈簧的指針示數為正數；
④將開關S與2接通時，將滑動變阻器的滑片P向左移，彈簧的指針示數增大．
（1）從②和③的實驗現象中，你能得到的結論是：________．
（2）從④的操作中，你可以得出的結論是：________．

Answer 1

解：（1）下端吊一塊條形磁鐵彈簧，其指針示數為正數表示彈簧對磁鐵的拉力變小，示數為負數表示彈簧對磁鐵的拉力變大，由此可知：將開關S與1接通時與將開關S與2接通時，通入螺線管的電流方向不同，對磁鐵的作用力方向不同，即將開關S與1接通時，彈簧對磁鐵的拉力變大，表明螺線管出現了與磁鐵S極相吸的磁力；將開關S與2接通時，彈簧對磁鐵的拉力變小，表明螺線管出現了與磁鐵S極相斥的磁力；發現彈簧的指針示數為正數；根據磁極間的相互作用規律，可得結論是：螺線管的磁場極性與螺線管的電流方向有關；
（2）發開關S與2接通時，滑片P向左移動，滑動變阻器接入電的阻值減小，在電源電壓一定的情況下，根據歐姆定律可知電路中的電流增大．彈簧的指針示數增大表明彈簧對磁鐵的拉力在減小，即螺線管對磁鐵的斥力在增大，表明螺線管的磁性增強；所以歸納可得結論是：螺線管的磁性強弱與電流大小有關，電流越大螺線管的磁性越強．
故答案為：（1）螺線管的磁場極性與螺線管的電流方向有關；（2）螺線管的磁性強弱與電流大小有關，電流越大螺線管的磁性越強．
分析：（1）從②和③的實驗現象中，根據引起的實驗結果的不同，分析找出其原因，歸納總結出實驗結論．
（2）滑動變阻器的滑片P向左移，根據接入電路阻值的變化和彈簧的指針示數增大，來找出規律．
點評：本題重點是弄清彈簧的指針示數的示數變化原因，知道彈簧的指針示數之所以發生變化是由于條形磁體對它的拉力的發生了變化．即指針示數為正數表示彈簧對磁鐵的拉力變小，示數為負數表示彈簧對磁鐵的拉力變大；這是解決此題的突破口．