Question

電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關？一小組同學提出了以下猜想：
（1）通過電磁鐵的電流大小不同，電磁鐵的磁性強弱不同．
（2）電磁鐵的線圈匝數不同，電磁鐵的磁性強弱不同．

為了檢驗猜想（1），該小組同學連接好實驗電路圖如圖1所示，當閉合開關后，電流表的讀數為0.5A，觀察電磁鐵吸起的小鐵釘的數量；再斷開開關，將干電池減少一節，重做實驗，發現電磁鐵吸起小鐵釘的數量減少了，而此時電流表的示數如圖2所示，此時通過電磁鐵的電流是

 

A．以上兩次的實驗對比，得出的實驗結論是：電磁鐵的鐵芯不變、線圈匝數相同時，通過的電流越大，電磁鐵的磁性

 

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為了檢驗猜想（2），一位同學將電磁鐵上的連線由“1”和“3”改接為“1”和“2”，接入電路中的線圈匝數減少一半，但閉合開關后觀察兩種情況下電磁鐵能夠吸起的小鐵釘數量差不多．你認為該同學的實驗是否正確？若不正確，請你說出正確的做法：

 

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Answer 1

分析：電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數多少、電流大小和有無鐵芯有關，在探究過程中應用控制變量法．
（1）根據圖2確定電流表的量程和分度值，讀出電流值；
兩次電磁鐵的線圈匝數相同，電流不同，根據吸引大頭針的多少判斷出電磁鐵磁性的強弱，得出電磁鐵的磁性與電流大小的關系；
（2）要探究磁性強弱與線圈匝數的關系，需保持電流不變，由此進行分析．

解答：解：（1）由圖2知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.26A；
兩次電磁鐵的線圈匝數相同，第一次的電流較大，電磁鐵吸引大頭針較多，說明電磁鐵磁性的磁性較強，可得：電磁鐵的鐵芯不變、線圈匝數相同時，通過的電流越大，電磁鐵的磁性越強；
（2）將電磁鐵上的連線由“1”和“3”改接為“1”和“2”，接入電路中的線圈匝數減少一半，由于電阻改變，所以此時電路中的電流也會發生變化，因此無法得出正確結論，要探究磁性強弱與線圈匝數的關系，應在改變線圈匝數后控制電流不變．
故答案為：0.26；越強；不正確，應在改變線圈匝數后控制電流不變．

點評：研究電磁鐵的實驗中，合理運用控制變量法和轉換法是成功的關鍵，在進行實驗操作和分析實驗結論時，都必須注意到各個量的變與不變，才能得出有說服力的結論．對影響電磁鐵磁性強弱的因素，是我們必須熟記的內容．