Question

【題目】如圖所示是老師設計的一個實驗裝置，用來探究“影響電磁鐵磁性強弱因素”，它是由電源、滑動變阻器、開關、帶鐵芯的螺線管（線圈電阻忽略不計）和自制的針式刻度板組成，通過觀察指針偏轉角度的大小，來判斷電磁鐵磁性的強弱．用竹片削制的指針下方加裝固定一物體E，導線a與接線柱2相連．

【制定計劃與設計實驗】

（1）為了使指針在受磁場力的作用在能繞O點轉動，需在E處加裝______（選填“銅塊”、“鋁塊”或“鐵塊”），加裝物體后，為了確保指針能正確指示且具有一定的靈敏度，老師在O點轉軸處涂抹潤滑油，目的是__________ ，使指針轉動更靈活．

（2）按如圖所示連接好電路，閉合開關，調節(jié)變阻器滑片P到某一位置,記下此時指針偏轉的角度，保持滑片P位置不變，導線a改為與接線柱1相連，可以探究電磁鐵磁性強弱與_______的關系；保持接線方式不變，移動變阻器滑片P ，可以探究電磁鐵磁性強弱與_______的關系．

【進行實驗與收集證據(jù)】

（3）保持滑片P位置不變，導線a改為與接線柱1相連時，閉合開關后，指針偏轉的角度將會______．當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，指針偏轉的角度將會______（填“增大”或“減小”）

【評估交流】

（4）細心觀察的小鋒同學發(fā)現(xiàn)在實驗過程中該自制裝置的指針均向右偏轉，只是偏轉角度不同，該同學向老師提出能否讓指針向左偏轉，老師馬上將一塊小磁鐵換裝在如圖E處，且讓磁鐵的右端為______極，閉合開關后，同學們發(fā)現(xiàn)指針果然向左偏轉．

（5）你認為該裝置中指針的偏轉角度大小可能還與哪些因素有關？（只寫出一個即可）

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Answer 1

【答案】鐵塊減小摩擦線圈匝數(shù)電流大小增大減小N鐵芯大小；通電螺線管（或電磁鐵）與指針間的距離；指針質量（或重）

【解析】（1）磁鐵可以吸引鐵塊，不吸引銅、鋁物質，故需要加裝鐵塊；在O點轉軸處涂抹潤滑油可以使接觸面變光滑，減小了摩擦；

（2）①保持滑片P位置不變，也就是電流不變，導線a改為與接線柱1相連，增加了線圈匝數(shù)，因此可以探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關系；

②保持接線方式不變，也就是線圈匝數(shù)不變，移動變阻器滑片P，可以改變電流，因此可以探究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系；

（3）①保持滑片P位置不變，即電流不變，導線a改為與接線柱1相連時，線圈匝數(shù)增多閉合開關后，電磁鐵磁性增強，指針偏轉的角度將會增大；②當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，接入電路電阻增大，電流減小，磁性減弱，所以指針偏轉的角度將會減小；

（4）由圖中通電線圈電流流入方向，利用右手螺旋定則可以判斷出通電線圈左端為N極，右端為S極，在E出放小磁鐵讓磁鐵的右端為N極、左端為S極時，通電線圈右端S極與小磁鐵左端為S極就會相互排斥，指針就會向左偏轉；

（5）該裝置中指針的偏轉角度大小要受磁力大小、竹片削制的指針質量、電磁鐵距離指針的距離等因素影響，所以可以改變鐵芯的大小來改變磁性，也可以改變竹片削制的指針質量，這樣擺動起來更輕松。