Question

18．兩個線圈匝數(shù)分別為60匝和120匝，且外形相同的電磁鐵分別接入如圖1所示的電路中．閉合開關(guān)S后，用電磁鐵吸引大頭針，并移動滑動變阻器的滑片P，重復上述實驗，記錄了如下表所示的數(shù)據(jù)．

	60匝的電磁鐵			120匝的電磁鐵
實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電流表示數(shù)/A	0.6	0.8	1.0	0.6	0.8	1.0
吸引大頭針的最大數(shù)目/枚	8	10	12	16	20	24

（1）分析第1、2、3次的實驗記錄發(fā)現(xiàn)：線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵磁性越強．
（2）分析第1與4（或2與5或3與6）次的實驗記錄發(fā)現(xiàn)：電流相同時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強．
（3）探究物理問題的方法通常有控制變量法、等效替代法、類比法、建模法等．本探究實驗所用的主要方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
（4）實驗中使電流表的示數(shù)變大時，是在將滑片向左移動（選填“左”或“右”）．
（5）電磁知識在生產(chǎn)與生活實踐中被廣泛應用．例如在醫(yī)學中，醫(yī)生對病人進行腦部手術(shù)時，需要用到心肺機，心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟博動，推動血液循環(huán)．如圖2所示，將線圈ab纏繞并固定在活塞一端，利用其與固定磁鐵之間的相對運動，帶動電動泵中的活塞，使血液定向流動；閥門K₁、K₂都只能單向開啟，反向則封閉管路．當線圈中的電流從a流向b時，請判斷活塞將向右（選填“左”或“右”）運動，“動力泵”處于送血（選填“抽血”或“送血”）狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）電磁鐵磁性強弱的影響因素：電流大小、線圈匝數(shù)多少、是否有鐵芯；在匝數(shù)一定時，電流越大、電磁鐵磁性越強；
（2）要探究磁性強弱與線圈匝數(shù)一定時，要控制電流大小一定；
（3）電磁鐵的磁性強弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無鐵芯有關(guān)，在探究過程中，用控制變量法；要知道電磁鐵磁性的強弱是看不見的，通過電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量可以間接知道電磁鐵磁性的強弱，這就是轉(zhuǎn)化的思想；
（4）電源電壓一定，電路中電流變大，由歐姆定律判斷電路中電阻大小和滑動變阻器滑片移動的方向；
（5）由右手螺旋定則可知電磁鐵的磁極，由磁極間的相互作用可知活塞的移動方向，則可知血液的流動方向；

解答 解：（1）由第1次、第2次和第3次的數(shù)據(jù)分析可知，線圈匝數(shù)相同，隨著電流的增大，吸引大頭針的數(shù)量逐漸增多，所以可以得出線圈匝數(shù)一定時，電流越大，磁性越強的結(jié)論；
（2）由第1次和第4次（或第2次和第5次、或第3次和第6次）實驗數(shù)據(jù)可知，電流是一樣的，但線圈匝數(shù)越多，吸引大頭針的數(shù)量越多，說明磁性越強，所以可以得出電流一定時，線圈匝數(shù)越多，磁性越強的結(jié)論；
（3）電磁鐵的磁性強弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無鐵芯有關(guān)，在探究過程中運用控制變量法；通過電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量可以間接知道電磁鐵磁性的強弱，在探究過程中運用轉(zhuǎn)換法；
（4）電源電壓一定，由歐姆定律可知，電路中電流表示數(shù)變大，則電路中電阻變小，所以滑動變阻器接入電路中的電阻變小，故滑片P向左移動；
（5）由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時同名磁極相對，故活塞右移，K₂關(guān)閉，K₁打開，故處于送血狀態(tài)．
故答案為：（1）電流；（2）1與4（或2與5或3與6）；（3）控制變量法；（4）左；（5）右；送血．

點評 本題考查了電磁鐵磁性強弱的影響因素的探究實驗，以及在生活的實際應用；要掌握如何使用控制變量法和轉(zhuǎn)換法研究電磁鐵磁性強弱的影響因素．