Question

小濱同學在做“制作、研究電磁鐵”的實驗中，猜想電磁鐵的磁性強弱應該與電流大小有關，還與線圈的匝數有關．實驗時他用鐵釘和漆包線繞制劇匝數分別為10匝、20匝的兩個電磁鐵，用小燈泡的亮度來顯示電流的強弱．他設計的電路圖如圖所示，實驗步驟如下：
步驟一：按圖連接電路，閉合開關，向左移動滑片P至圖1位置，觀察燈泡亮度和電磁鐵吸引小鐵釘數量并記錄，斷開開關．

步驟二：閉合開關，再向左移動滑片P至圖2位置，觀察小燈泡亮度和電磁鐵吸引小鐵釘的數量并記錄，斷開開關．
步驟三：在步驟二的基礎上，保持滑片P不動，用電磁鐵乙替換電磁鐵甲．閉合開關，觀察小燈泡亮度和電磁鐵吸引小鐵釘的數量并記錄，斷開開關．
實驗記錄表格：

實驗次數	線圈匝數/匝	燈泡亮度	吸引鐵釘數量/個
1	10	較亮	5
2	10	很亮	8
3	20	很亮	15

結論：電流一定時，電磁鐵的匝數越多磁性越強；匝數相同時，電流越大磁性越強．
（1）當開關閉合后圖1中電磁鐵甲的上端是______極．（填“N”、或“S”）
（2）實驗中可能有不合理的地方，請你對小濱實驗的某一方面進行評估．
（3）根據你的評估提出實驗改進方案．

Answer 1

【答案】分析：（1）要解決此題，需要掌握右手螺旋定則的內容：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極．
（2）要掌握控制變量法．要探究電磁鐵磁性與電磁鐵線圈之間的關系，需要控制電流的大小不變，改變線圈的匝數．我們通常通過使兩個線圈串聯來控制電流的．
（3）找出實驗中的不當之處，電流的控制不夠好．
解答：解：（1）首先確定出螺線管中電流的方向，根據右手螺旋定則得出電磁鐵的上端為電磁鐵的N極．
故答案為：N．
（2）小斌在探究電磁鐵磁性與線圈匝數之間的關系時，分別用了兩個電路，通過保持滑動變阻器的阻值不變來實現的．由于螺線管中線圈的匝數發生了變化，所以電流的大小有一定的誤差．
（3）為了更好地保持兩次線圈中的電流大小相等，可以將（2）和（3）中的線圈串聯．
點評：此題是探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，主要考查了右手螺旋定則的應用和實驗的設計．要注意在實驗中控制變量法的應用．