Question

5．小波同學(xué)在探究“通電螺線(xiàn)管的外部磁場(chǎng)”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示電路．實(shí)驗(yàn)時(shí)，
（1）可通過(guò)觀察小磁針北極的指向判斷通電螺線(xiàn)管的磁極；
（2）如圖所示是通電螺線(xiàn)管周網(wǎng)的有機(jī)玻璃板上的小磁針?lè)植紶顟B(tài)，觀察可知通電螺線(xiàn)管的外部磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，下列研究方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是B
A．通過(guò)測(cè)100張紙的厚度來(lái)測(cè)1張紙的厚度
B．人們通過(guò)研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象認(rèn)識(shí)分子的運(yùn)動(dòng)情況
C．研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，控制電阻（電壓）不變，研究電流與電壓（電阻）關(guān)系
D．學(xué)習(xí)電壓時(shí)，我們可以通過(guò)對(duì)比水壓來(lái)認(rèn)識(shí)它
（3）小波猜想通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱可能與線(xiàn)圈匝數(shù)和電流大小都有關(guān)．實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從1換到2時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的回形針數(shù)目，此時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是為了控制電流一定，來(lái)研究磁場(chǎng)強(qiáng)弱與匝數(shù)的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）螺線(xiàn)管的極性可通過(guò)電磁針的指向來(lái)進(jìn)行判斷；
（2）螺線(xiàn)管的磁性?xún)啥藦?qiáng)，中間弱，與條形磁體的磁場(chǎng)相類(lèi)似；這里是借助小磁針的分布來(lái)顯示磁場(chǎng)的分布，故是用的轉(zhuǎn)換法；
（3）影響螺線(xiàn)管磁性強(qiáng)弱的因素有電流的大小和線(xiàn)圈匝數(shù)的多少，在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意控制變量法的運(yùn)用．

解答 解：（1）讀圖可知，在螺線(xiàn)和旁有兩個(gè)小磁針，我們可以通過(guò)觀察小磁針的指向來(lái)判斷螺線(xiàn)管的極性；
（2）讀圖2可知，螺線(xiàn)和的兩端磁性較強(qiáng)，中間磁性較弱，這與條形磁體的磁場(chǎng)分布相類(lèi)似；這里是借助小磁針的分布來(lái)顯示磁場(chǎng)的分布，故是用的轉(zhuǎn)換法；故
A、通過(guò)測(cè)100張紙的厚度來(lái)測(cè)1張紙的厚度，這里用的是積累法，故不符合題意；
B、人們通過(guò)研究墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象認(rèn)識(shí)分子的運(yùn)動(dòng)情況，這里用的是轉(zhuǎn)換法，故符合題意；
C、研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，控制電阻（電壓）不變，研究電流與電壓（電阻）關(guān)系，這里用的是控制變量法，不符合題意；
D、學(xué)習(xí)電壓時(shí)，我們可以通過(guò)對(duì)比水壓來(lái)認(rèn)識(shí)它，這里是用的類(lèi)比法，不符合題意；
故選B．
（3）實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從l換到2上時(shí)，連入電路的線(xiàn)圈匝數(shù)發(fā)生了變化，為了保證電流不變，應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，控制兩次實(shí)驗(yàn)的電流大小不變，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的回形針數(shù)目，這樣才能探究出通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系．
故答案為：
（1）小磁針北極的指向；（2）條形磁鐵；B；（3）電流一定；磁場(chǎng)強(qiáng)弱與匝數(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)中，既有轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用，也有控制變量法的研究，是物理學(xué)中較典型的實(shí)驗(yàn)之一，是我們應(yīng)該掌握的．