Question

【題目】在探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素的實驗中，小明用相同的導(dǎo)線和鐵釘繞制成電磁鐵 A 和 B，其中電磁鐵 A 的線圈匝數(shù)為 80 匝，電磁鐵 B 的線圈匝數(shù)為 20 匝。連接好實驗電路，閉合開關(guān)，讓 A、B 兩電磁鐵分別與足夠多的大頭針充分接觸后，實驗現(xiàn)象如圖所示。根據(jù)此現(xiàn)象，于是小明得出結(jié)論，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性一定越強(qiáng)。請你利用上述器材，設(shè)計實驗，證明小明的結(jié)論是錯誤的。

Answer 1

【答案】①斷開開關(guān) S，將電磁鐵 B 與滑動變阻器、電源、開關(guān)串聯(lián)在電路中，滑動變阻器調(diào)到最大阻值；

②閉合開關(guān) S，將滑動變阻器調(diào)到較小阻值，讓電磁鐵 B 接觸足夠多的大頭針，斷開開關(guān)，數(shù)出吸起大頭針的數(shù)量 n1 ；

③將電路中的電磁鐵 B 換為電磁鐵 A，閉合開關(guān) S，將滑動變阻器調(diào)到較大阻值，讓電磁鐵A 接觸足夠多的大頭針，斷開開關(guān)，數(shù)出吸起大頭針的數(shù)量 n2 ；發(fā)現(xiàn) n2 < n1 ，但是電磁鐵 A 的匝數(shù)大于電磁鐵 B 的匝數(shù)，說明小明的結(jié)論是錯誤的。

【解析】

電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟電流大小、線圈匝數(shù)多少、有無鐵芯有關(guān)。在電流大小和鐵芯一定時，匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)；在電流大小和匝數(shù)一定時，有鐵芯，磁性強(qiáng)；在匝數(shù)和鐵芯一定時，電流越大，磁性越強(qiáng)。

因為電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無鐵芯有關(guān)，探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，保持電流大小和鐵芯一定時；小明的結(jié)論沒有保持電流不變，為了證明他的結(jié)論錯誤，可以讓電流和線圈匝數(shù)都改變，觀察吸引大頭針的個數(shù)，設(shè)計實驗如下：

①斷開開關(guān) S，將電磁鐵 B 與滑動變阻器、電源、開關(guān)串聯(lián)在電路中，滑動變阻器調(diào)到最大阻值；

②閉合開關(guān) S，將滑動變阻器調(diào)到較小阻值，讓電磁鐵 B 接觸足夠多的大頭針，斷開開關(guān)，數(shù)出吸起大頭針的數(shù)量 n1 ，

③將電路中的電磁鐵 B 換為電磁鐵 A，閉合開關(guān) S，將滑動變阻器調(diào)到較大阻值，讓電磁鐵A 接觸足夠多的大頭針，斷開開關(guān)，數(shù)出吸起大頭針的數(shù)量 n2 ；發(fā)現(xiàn) n2 < n1 ，但是電磁鐵 A 的匝數(shù)大于電磁鐵 B 的匝數(shù)，說明小明的結(jié)論是錯誤的。