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2. 小红和小刚在做探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想。
猜想A:电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想B:通电的电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关。
猜想C:通电的电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。
为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲所示，请你完成如下填空。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少，来判断它的
(2)通过比较图甲中
(3)将图甲b中的滑动变阻器滑片向左滑，发现电磁铁吸引的大头针数目
(4)通过比较图甲c中两电磁铁，可得实验结论:
(5)实验中，大头针的下端都是分开的，原因是
(6)用实验器材组成如图乙所示的实验电路，导线分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，闭合开关，调节滑动变阻器控制电流不变，可以发现导线接
猜想A:电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
猜想B:通电的电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关。
猜想C:通电的电磁铁的磁性强弱与电流的大小有关。
为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案:用漆包线在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲所示，请你完成如下填空。
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少，来判断它的
磁性强弱
。(2)通过比较图甲中
a、b
两种情况，可以验证猜想A是正确的。(3)将图甲b中的滑动变阻器滑片向左滑，发现电磁铁吸引的大头针数目
变多
（选填“变多”“变少”或“不变”），可以验证猜想C
是正确的。(4)通过比较图甲c中两电磁铁，可得实验结论:
当电流相同时，外形相同的电磁铁线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
。(5)实验中，大头针的下端都是分开的，原因是
大头针被磁化后，下端是同名磁极，同名磁极相互排斥
。(6)用实验器材组成如图乙所示的实验电路，导线分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，闭合开关，调节滑动变阻器控制电流不变，可以发现导线接
c
（选填“a”或“c”）柱时，大铁钉下方吸引的大头针较多。答案
2.(1)磁性强弱 (2)a、b (3)变多 C (4)当电流相同时，外形相同的电磁铁线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 (5)大头针被磁化后，下端是同名磁极，同名磁极相互排斥 (6)c
解析
【分析】
本题是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验题，解题思路如下：
1. 利用转换法，将不易观察的电磁铁磁性强弱转换为吸引大头针的数量多少；
2. 验证各猜想时，采用控制变量法：验证猜想A需控制线圈匝数、电流相同，对比通电/断电状态；验证猜想B需控制电流相同，改变线圈匝数；验证猜想C需控制线圈匝数相同，改变电流大小；
3. 结合磁化知识、串联电路电流特点、电磁铁磁性与匝数的关系分析各问题。
【解析】
(1) 电磁铁磁性强弱无法直接观察，实验中通过吸引大头针数目的多少来间接判断它的磁性强弱，这是转换法的应用。
(2) 猜想A是“电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性”，需对比通电和断电的情况：图a中开关断开，电磁铁不通电，不吸引大头针；图b中开关闭合，电磁铁通电，吸引大头针，因此比较a、b可验证猜想A。
(3) 图b中滑动变阻器滑片向左滑，接入电路的电阻变小，电路中电流变大，线圈匝数不变，电磁铁磁性增强，吸引的大头针数目变多，这是在匝数相同的情况下，改变电流大小，验证猜想C（磁性强弱与电流大小有关）。
(4) 图c中两个电磁铁串联，通过的电流相同，外形相同的情况下，线圈匝数多的电磁铁吸引大头针更多，因此结论为：当电流相同时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(5) 大头针在电磁铁磁场中被磁化，下端为同名磁极，同名磁极相互排斥，所以大头针下端分开。
(6) 图乙中，导线接a、c时，电磁铁线圈匝数不同，串联电路电流相同，线圈匝数越多，磁性越强，因此接c柱时，大铁钉下方吸引的大头针较多。
【答案】
(1)磁性强弱
(2)a、b
(3)变多；C
(4)当电流相同时，外形相同的电磁铁线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
(5)大头针被磁化后，下端是同名磁极，同名磁极相互排斥
(6)c
【知识点】
电磁铁磁性强弱、控制变量法、磁化现象
【点评】
本题围绕探究电磁铁磁性强弱的实验展开，综合考查转换法、控制变量法的应用，以及电磁铁磁性的影响因素、磁化的相关知识，是电磁学的核心实验题型，需熟练掌握实验方法和结论。
【难度系数】
0.6
本题是探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验题，解题思路如下：
1. 利用转换法，将不易观察的电磁铁磁性强弱转换为吸引大头针的数量多少；
2. 验证各猜想时，采用控制变量法：验证猜想A需控制线圈匝数、电流相同，对比通电/断电状态；验证猜想B需控制电流相同，改变线圈匝数；验证猜想C需控制线圈匝数相同，改变电流大小；
3. 结合磁化知识、串联电路电流特点、电磁铁磁性与匝数的关系分析各问题。
【解析】
(1) 电磁铁磁性强弱无法直接观察，实验中通过吸引大头针数目的多少来间接判断它的磁性强弱，这是转换法的应用。
(2) 猜想A是“电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性”，需对比通电和断电的情况：图a中开关断开，电磁铁不通电，不吸引大头针；图b中开关闭合，电磁铁通电，吸引大头针，因此比较a、b可验证猜想A。
(3) 图b中滑动变阻器滑片向左滑，接入电路的电阻变小，电路中电流变大，线圈匝数不变，电磁铁磁性增强，吸引的大头针数目变多，这是在匝数相同的情况下，改变电流大小，验证猜想C（磁性强弱与电流大小有关）。
(4) 图c中两个电磁铁串联，通过的电流相同，外形相同的情况下，线圈匝数多的电磁铁吸引大头针更多，因此结论为：当电流相同时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(5) 大头针在电磁铁磁场中被磁化，下端为同名磁极，同名磁极相互排斥，所以大头针下端分开。
(6) 图乙中，导线接a、c时，电磁铁线圈匝数不同，串联电路电流相同，线圈匝数越多，磁性越强，因此接c柱时，大铁钉下方吸引的大头针较多。
【答案】
(1)磁性强弱
(2)a、b
(3)变多；C
(4)当电流相同时，外形相同的电磁铁线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
(5)大头针被磁化后，下端是同名磁极，同名磁极相互排斥
(6)c
【知识点】
电磁铁磁性强弱、控制变量法、磁化现象
【点评】
本题围绕探究电磁铁磁性强弱的实验展开，综合考查转换法、控制变量法的应用，以及电磁铁磁性的影响因素、磁化的相关知识，是电磁学的核心实验题型，需熟练掌握实验方法和结论。
【难度系数】
0.6
3. 下图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车$\mathrm{CO}_2$排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是
N
（选填“N”或“S”）极。图中气敏电阻的阻值$R_1$随$\mathrm{CO}_2$浓度的增大而减小，则当$\mathrm{CO}_2$浓度增大时，电磁铁的磁性增强
（选填“增强”或“减弱”），到一定程度时，衔铁被吸下，电铃就会报警。答案
3.N 增强
解析
【分析】
要解决本题，需分两步思考：第一步，利用安培定则判断电磁铁的极性，先确定控制电路中电流在电磁铁中的流向，再通过右手螺旋定则得出磁极；第二步，结合欧姆定律分析控制电路的电流变化，进而判断电磁铁磁性的强弱变化。
【解析】
1. 判断电磁铁上端的极性：控制电路中，电流从电源$U_1$正极流出，经开关$S$、气敏电阻$R_1$后，从电磁铁的下端流入、上端流出。根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的绕向（下端流入、上端流出），大拇指所指的一端为N极，因此电磁铁的上端是N极。
2. 分析电磁铁磁性的变化：当$\mathrm{CO}_2$浓度增大时，气敏电阻$R_1$的阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压$U_1$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，控制电路中的电流增大。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在匝数和铁芯不变时，电流越大，磁性越强，因此电磁铁的磁性增强。
【答案】
N；增强
【知识点】
安培定则；电磁铁磁性强弱；欧姆定律
【点评】
本题结合实际检测场景考查电磁学基础知识点，需掌握安培定则的应用、电磁铁磁性的影响因素，以及欧姆定律的电路分析，属于基础综合题，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分两步思考：第一步，利用安培定则判断电磁铁的极性，先确定控制电路中电流在电磁铁中的流向，再通过右手螺旋定则得出磁极；第二步，结合欧姆定律分析控制电路的电流变化，进而判断电磁铁磁性的强弱变化。
【解析】
1. 判断电磁铁上端的极性：控制电路中，电流从电源$U_1$正极流出，经开关$S$、气敏电阻$R_1$后，从电磁铁的下端流入、上端流出。根据安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的绕向（下端流入、上端流出），大拇指所指的一端为N极，因此电磁铁的上端是N极。
2. 分析电磁铁磁性的变化：当$\mathrm{CO}_2$浓度增大时，气敏电阻$R_1$的阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压$U_1$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，控制电路中的电流增大。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在匝数和铁芯不变时，电流越大，磁性越强，因此电磁铁的磁性增强。
【答案】
N；增强
【知识点】
安培定则；电磁铁磁性强弱；欧姆定律
【点评】
本题结合实际检测场景考查电磁学基础知识点，需掌握安培定则的应用、电磁铁磁性的影响因素，以及欧姆定律的电路分析，属于基础综合题，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.6
