Question

小濱同學(xué)在做“制作、研究電磁鐵”的實(shí)驗(yàn)中，猜想電磁鐵的磁性強(qiáng)弱應(yīng)該與電流大小有關(guān)，還與線圈的匝數(shù)有關(guān)．實(shí)驗(yàn)時(shí)他用鐵釘和漆包線繞制劇匝數(shù)分別為10匝、20匝的兩個(gè)電磁鐵，用小燈泡的亮度來顯示電流的強(qiáng)弱．他設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟一：按圖連接電路，閉合開關(guān)，向左移動(dòng)滑片P至圖1位置，觀察燈泡亮度和電磁鐵吸引小鐵釘數(shù)量并記錄，斷開開關(guān)．

步驟二：閉合開關(guān)，再向左移動(dòng)滑片P至圖2位置，觀察小燈泡亮度和電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)量并記錄，斷開開關(guān)．
步驟三：在步驟二的基礎(chǔ)上，保持滑片P不動(dòng)，用電磁鐵乙替換電磁鐵甲．閉合開關(guān)，觀察小燈泡亮度和電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)量并記錄，斷開開關(guān)．
實(shí)驗(yàn)記錄表格：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	線圈匝數(shù)/匝	燈泡亮度	吸引鐵釘數(shù)量/個(gè)
1	10	較亮	5
2	10	很亮	8
3	20	很亮	15

結(jié)論：電流一定時(shí)，電磁鐵的匝數(shù)越多磁性越強(qiáng)；匝數(shù)相同時(shí)，電流越大磁性越強(qiáng)．
（1）當(dāng)開關(guān)閉合后圖1中電磁鐵甲的上端是______極．（填“N”、或“S”）
（2）實(shí)驗(yàn)中可能有不合理的地方，請你對小濱實(shí)驗(yàn)的某一方面進(jìn)行評估．
（3）根據(jù)你的評估提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案．

Answer 1

【答案】分析：（1）要解決此題，需要掌握右手螺旋定則的內(nèi)容：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極．
（2）要掌握控制變量法．要探究電磁鐵磁性與電磁鐵線圈之間的關(guān)系，需要控制電流的大小不變，改變線圈的匝數(shù)．我們通常通過使兩個(gè)線圈串聯(lián)來控制電流的．
（3）找出實(shí)驗(yàn)中的不當(dāng)之處，電流的控制不夠好．
解答：解：（1）首先確定出螺線管中電流的方向，根據(jù)右手螺旋定則得出電磁鐵的上端為電磁鐵的N極．
故答案為：N．
（2）小斌在探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系時(shí)，分別用了兩個(gè)電路，通過保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變來實(shí)現(xiàn)的．由于螺線管中線圈的匝數(shù)發(fā)生了變化，所以電流的大小有一定的誤差．
（3）為了更好地保持兩次線圈中的電流大小相等，可以將（2）和（3）中的線圈串聯(lián)．
點(diǎn)評：此題是探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素，主要考查了右手螺旋定則的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)．要注意在實(shí)驗(yàn)中控制變量法的應(yīng)用．