25.在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明用漆包线和铁钉绕制成了两个匝数不同的电磁铁A和B,设计了如图20-23所示的电路进行探究。
(1)实验中是用
(2)实验为了探究电磁铁的磁性强弱与
(3)在不改变电路连接方式的情况下,如果要探究电流对电磁铁磁性的影响,应该怎么做?

(1)实验中是用
吸引大头针的多少
来表示线圈磁性的强弱。(2)实验为了探究电磁铁的磁性强弱与
线圈匝数
的关系,将电磁铁A、B串联起来,其目的是控制通过它们的电流相同
。闭合开关后,分析图中所示的现象,得出的结论是通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
。(3)在不改变电路连接方式的情况下,如果要探究电流对电磁铁磁性的影响,应该怎么做?
先数出电磁铁B吸引的大头针数量,调节滑动变阻器的滑片,使电流增大,再数出电磁铁B吸引的大头针数量。
。答案
25.(1)吸引大头针的多少
(2)线圈匝数 控制通过它们的电流相同 通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
(3)先数出电磁铁B吸引的大头针数量,调节滑动变阻器的滑片,使电流增大,再数出电磁铁B吸引的大头针数量。
(2)线圈匝数 控制通过它们的电流相同 通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
(3)先数出电磁铁B吸引的大头针数量,调节滑动变阻器的滑片,使电流增大,再数出电磁铁B吸引的大头针数量。
解析
【分析】
本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验,需运用转换法和控制变量法解题。首先,电磁铁磁性强弱无法直接观察,通过其吸引大头针的数量反映磁性强弱(转换法);探究磁性与线圈匝数的关系时,需控制电流相同,因此将匝数不同的A、B串联(串联电路电流处处相等);若探究电流的影响,需控制线圈匝数不变,通过滑动变阻器改变电路电流,观察同一电磁铁吸引大头针的数量变化。
【解析】
(1) 电磁铁磁性强弱不能直接测量,利用转换法,磁性越强,吸引的大头针数量越多,因此用吸引大头针的多少表示线圈磁性的强弱。
(2) 电磁铁A、B匝数不同,串联时电流相同,所以探究的是磁性强弱与线圈匝数的关系;串联的目的是控制通过A、B的电流相同;图中A匝数更多,吸引的大头针数量更多,因此结论为:通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(3) 探究电流对磁性的影响,需控制线圈匝数不变,改变电流,操作是:先数出电磁铁B吸引的大头针数量,调节滑动变阻器的滑片改变电路中的电流,再数出电磁铁B吸引的大头针数量,通过两次数量对比分析电流的影响。
【答案】
(1)吸引大头针的多少;(2)线圈匝数;控制通过它们的电流相同;通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;(3)先数出电磁铁B吸引的大头针数量,调节滑动变阻器的滑片,使电流增大,再数出电磁铁B吸引的大头针数量。
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题是探究电磁铁磁性强弱的经典实验题,重点考查转换法和控制变量法的应用,要求学生理解实验设计逻辑,掌握变量控制的方法,是电磁学中基础且重要的实验题型。
【难度系数】
0.5
本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验,需运用转换法和控制变量法解题。首先,电磁铁磁性强弱无法直接观察,通过其吸引大头针的数量反映磁性强弱(转换法);探究磁性与线圈匝数的关系时,需控制电流相同,因此将匝数不同的A、B串联(串联电路电流处处相等);若探究电流的影响,需控制线圈匝数不变,通过滑动变阻器改变电路电流,观察同一电磁铁吸引大头针的数量变化。
【解析】
(1) 电磁铁磁性强弱不能直接测量,利用转换法,磁性越强,吸引的大头针数量越多,因此用吸引大头针的多少表示线圈磁性的强弱。
(2) 电磁铁A、B匝数不同,串联时电流相同,所以探究的是磁性强弱与线圈匝数的关系;串联的目的是控制通过A、B的电流相同;图中A匝数更多,吸引的大头针数量更多,因此结论为:通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(3) 探究电流对磁性的影响,需控制线圈匝数不变,改变电流,操作是:先数出电磁铁B吸引的大头针数量,调节滑动变阻器的滑片改变电路中的电流,再数出电磁铁B吸引的大头针数量,通过两次数量对比分析电流的影响。
【答案】
(1)吸引大头针的多少;(2)线圈匝数;控制通过它们的电流相同;通过电磁铁的电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;(3)先数出电磁铁B吸引的大头针数量,调节滑动变阻器的滑片,使电流增大,再数出电磁铁B吸引的大头针数量。
【知识点】
电磁铁磁性强弱的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题是探究电磁铁磁性强弱的经典实验题,重点考查转换法和控制变量法的应用,要求学生理解实验设计逻辑,掌握变量控制的方法,是电磁学中基础且重要的实验题型。
【难度系数】
0.5
26.通电螺线管外部的磁场是怎样分布的?我们可以通过如图 20-24 所示的实验来进行探究。

图 20-24
(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被
(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助
(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如丁图所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与螺线管导线中的电流方向之间有什么关系,下一步要做的是
图 20-24
(1)在硬纸板上放置一个螺线管,周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被
磁化
。轻敲纸板,观察铁屑的排列情况如图甲所示,图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知通电螺线管外部的磁场分布与条形
(选填“条形”或“蹄形”)磁体的相似。(2)我们要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助
小磁针
。(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如丁图所示,为了进一步探究通电螺线管的极性与螺线管导线中的电流方向之间有什么关系,下一步要做的是
改变电流方向(或调换电源的正、负极)
,观察小磁针的指向
。答案
26.(1)磁化 条形 (2)小磁针 (3)改变电流方向(或调换电源的正、负极) 小磁针的指向
解析
【分析】
本题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验展开,需结合磁场相关知识逐步分析:
1. 第(1)题:铁屑在磁场中会被磁化成为小磁体,轻敲后排列可显示磁场分布;对比通电螺线管与条形磁体的铁屑排列,判断磁场分布的相似性。
2. 第(2)题:判断磁场方向需要借助能指示方向的小磁针,小磁针静止时N极指向即为磁场方向。
3. 第(3)题:探究通电螺线管极性与电流方向的关系,需改变电流方向,通过观察小磁针指向变化,判断极性是否随电流方向改变。
【解析】
(1) 通电螺线管周围存在磁场,铁屑在磁场中会被磁化,成为一个个小磁体;轻敲纸板后,铁屑在磁场力作用下按磁场分布排列,对比图甲(通电螺线管)和图丙(条形磁体)的铁屑排列,可知通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似。
(2) 小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向,因此要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助小磁针。
(3) 探究通电螺线管的极性与电流方向的关系时,需改变电流方向(如调换电源的正、负极),然后观察小磁针的指向,根据小磁针指向的变化,判断通电螺线管的极性是否随电流方向改变。
【答案】
(1) 磁化;条形
(2) 小磁针
(3) 改变电流方向(或调换电源的正、负极);小磁针的指向
【知识点】
磁化现象;通电螺线管的磁场;磁场方向的判断
【点评】
本题是探究通电螺线管磁场的基础实验题,考查对实验过程、结论的理解,属于电磁学基础内容,需掌握相关实验方法与结论。
【难度系数】
0.7
本题围绕通电螺线管外部磁场的探究实验展开,需结合磁场相关知识逐步分析:
1. 第(1)题:铁屑在磁场中会被磁化成为小磁体,轻敲后排列可显示磁场分布;对比通电螺线管与条形磁体的铁屑排列,判断磁场分布的相似性。
2. 第(2)题:判断磁场方向需要借助能指示方向的小磁针,小磁针静止时N极指向即为磁场方向。
3. 第(3)题:探究通电螺线管极性与电流方向的关系,需改变电流方向,通过观察小磁针指向变化,判断极性是否随电流方向改变。
【解析】
(1) 通电螺线管周围存在磁场,铁屑在磁场中会被磁化,成为一个个小磁体;轻敲纸板后,铁屑在磁场力作用下按磁场分布排列,对比图甲(通电螺线管)和图丙(条形磁体)的铁屑排列,可知通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似。
(2) 小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向,因此要判断通电螺线管外部的磁场方向,需要借助小磁针。
(3) 探究通电螺线管的极性与电流方向的关系时,需改变电流方向(如调换电源的正、负极),然后观察小磁针的指向,根据小磁针指向的变化,判断通电螺线管的极性是否随电流方向改变。
【答案】
(1) 磁化;条形
(2) 小磁针
(3) 改变电流方向(或调换电源的正、负极);小磁针的指向
【知识点】
磁化现象;通电螺线管的磁场;磁场方向的判断
【点评】
本题是探究通电螺线管磁场的基础实验题,考查对实验过程、结论的理解,属于电磁学基础内容,需掌握相关实验方法与结论。
【难度系数】
0.7
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