Question

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與通過電磁鐵線圈中的電流是否有關(guān)．
給出的器材有：大頭針幾百個(gè)、大鐵釘一個(gè)、表面涂有絕緣漆的細(xì)銅絲一根，導(dǎo)線若干，3V的電源一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，小燈泡一個(gè)，電流表一個(gè)，電壓表一個(gè)，開關(guān)一個(gè)．
（1）需要的實(shí)驗(yàn)器材是：______；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)步驟：
（3）實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：

Answer 1

解：（1）所需要的實(shí)驗(yàn)器材有：大頭針若干、大鐵釘一個(gè)、涂有絕緣漆的細(xì)銅絲一根、導(dǎo)線若干、電流表一塊、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、3V的電源一個(gè)、開關(guān)一個(gè)；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將細(xì)銅絲纏繞在大鐵釘上，制成電磁鐵；
②將電源、電磁鐵、滑動(dòng)變阻器、電流表和開關(guān)串聯(lián)，組成串聯(lián)電路；
③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流為I，用電磁鐵吸引大頭針，記下吸引的大頭針數(shù)目n₁；
④閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流為I′（I′≠I），用電磁鐵吸引大頭針，記下吸引的大頭針的數(shù)目n₂．
（3）實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：
兩次實(shí)驗(yàn)電流I′≠I，若吸引大頭針的數(shù)目n₁≠n₂，則說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)，若n₁=n₂，則說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流無關(guān)．
故答案為：（1）大頭針若干、大鐵釘一個(gè)、涂有絕緣漆的細(xì)銅絲一根、導(dǎo)線若干、電流表一塊、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、3V的電源一個(gè)、開關(guān)一個(gè)；（2）（3）步驟和結(jié)論如上．
分析：（1）要掌握影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：電流大小、線圈匝數(shù)及有無鐵芯；
要探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與通過電磁鐵線圈中的電流是否有關(guān)，需保持電磁鐵的線圈匝數(shù)和鐵芯不變，改變電路中的電流，根據(jù)前面分析判斷需要的器材；
（2）首先組成電路，改變滑動(dòng)變阻器的阻值使通過電磁鐵的磁性發(fā)生變化，觀察電磁鐵吸引大頭針的變化，便可得出結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：此題是探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與通過電磁鐵線圈中的電流是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出．