Question

14．在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中，小明利用電源、開關(guān)、滑動變阻器、兩根完全相同的鐵釘、表面絕緣的銅線、大頭針若干，制成簡易電磁鐵甲、乙，并設(shè)計了如圖1所示的電路．

（1）實驗中通過觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)膫�數(shù)的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同．
（2）當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數(shù)增加（填“增加”或“減少”），說明電流越大，電磁鐵磁性越強．
（3）實驗中用到的一種重要科學(xué)研究方法是B．
A．類比法    B．轉(zhuǎn)換法C．等效替代法D．模型法
小明又查閱了有關(guān)資料知道：物理學(xué)中常用磁感線來形象地描述磁場，用磁感應(yīng)強度（用字母B表示）來描述磁場的強弱，它的國際單位是特斯拉（符號是T），磁感應(yīng)強度B越大表明磁場越強；B=0表明沒有磁場．有一種電阻，它的大小隨磁場強弱的變化而變化，這種電阻叫做磁敏電阻，圖1所示是某磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強度B變化的圖象．為了研究某磁敏電阻R的性質(zhì)，小明設(shè)計了如圖3所示的電路進行實驗，請解答下列問題：
（4）當(dāng)S₁斷開，S₂閉合時，電壓表的示數(shù)為3V，則此時電流表的示數(shù)為0.03A．
（5）閉合S₁和S₂，移動兩個滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為0.04A時，電壓表的示數(shù)為6V，由圖象可得，此時該磁敏電阻所在位置的磁感應(yīng)強度為0.3T．

Answer 1

分析 （1）（3）轉(zhuǎn)換法是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象；將陌生、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或測準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測量或測準(zhǔn)的物理量的方法；
（2）影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流的大小和線圈的匝數(shù)，電流越大、線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強；
（4）由圖象可以得到R沒有磁性時的電阻，已知此時R兩端電壓，利用歐姆定律得到電流表的示數(shù)；
（5）已知磁敏電阻兩端電壓和通過的電流，可以得到電阻；由磁敏電阻的阻值，利用圖象可以得到磁感應(yīng)強度．

解答 解：
（1）磁性的強弱是直接看不出來的，可以通過電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賮碚J識其磁性強弱，電磁鐵吸引的鐵釘個數(shù)越多說明磁性越強；
（2）當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時，接入電路中的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大，發(fā)現(xiàn)電磁鐵甲、乙吸引鐵釘?shù)膫�數(shù)增加，說明電流越大，電磁鐵磁性越強；
（3）實驗中用到的一種重要科學(xué)研究方法是轉(zhuǎn)換法，故B正確；
（4）當(dāng)S₁斷開，螺線管中沒有磁性，即B=0，由圖象知此時R=100Ω，
乙圖中R與R₂串聯(lián)，電壓表測R兩端電壓，電流表測電路中電流，
根據(jù)歐姆定律得，此時電流表的示數(shù)為：I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{100Ω}$=0.03A；
（5）閉合S₁和S₂，移動兩個滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表示數(shù)為0.04A時，電壓表的示數(shù)為6V，
磁敏電阻的阻值為R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{6V}{0.04A}$=150Ω，
由圖象知，此時的磁感應(yīng)強度B=0.3T．
故答案為：（1）吸引鐵釘?shù)膫�數(shù)；（2）增加；  大；（3）B；（4）0.03；（5）0.3．

點評 此題是一道電與磁知識綜合應(yīng)用的創(chuàng)新題，題目形式、考查角度、考查方式新穎，注意了與高中知識的合理銜接，值得重點掌握．