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4.小实同学想制作一款电磁铁，于是他做了一系列研究。
【选材】在实验中需选择合适的材料作为电磁铁铁芯。小实利用软铁棒和钢棒做了图2甲所示的实验，发现拿开条形磁体后的结果如图2甲所示。
（1）据此可判断制作电磁铁铁芯应选择的材料是
【制作】小实利用合适的材料制作出电磁铁后，发现电磁铁的磁性太弱。于是他想探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
【探究】小实提出了以下两个猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流大小有关。
猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关。
（2）小实设计的图2乙所示的实验装置是为了验证哪个猜想？
（3）转换法是实验中常用的方法。小实认为可以用铁屑或者大头针来显示电磁铁磁性强弱，你会选择哪种材料进行实验？请说明理由。
【选材】在实验中需选择合适的材料作为电磁铁铁芯。小实利用软铁棒和钢棒做了图2甲所示的实验，发现拿开条形磁体后的结果如图2甲所示。
（1）据此可判断制作电磁铁铁芯应选择的材料是
软铁棒
。【制作】小实利用合适的材料制作出电磁铁后，发现电磁铁的磁性太弱。于是他想探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
【探究】小实提出了以下两个猜想：
猜想一：电磁铁磁性强弱与通过线圈的电流大小有关。
猜想二：电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关。
（2）小实设计的图2乙所示的实验装置是为了验证哪个猜想？
猜想二
。（3）转换法是实验中常用的方法。小实认为可以用铁屑或者大头针来显示电磁铁磁性强弱，你会选择哪种材料进行实验？请说明理由。
大头针。因为大头针便于计数，能更直观地显示电磁铁磁性的强弱。
答案
4.(1)软铁棒 （2）猜想二 （3）大头针。
因为大头针便于计数，能更直观地显示电磁铁磁性的强弱。
因为大头针便于计数，能更直观地显示电磁铁磁性的强弱。
解析
【分析】
首先分析问题（1）：图甲中，拿开条形磁体后，钢棒仍能吸引铁屑，说明钢棒磁化后磁性不易消失；软铁棒不能吸引铁屑，说明软铁棒磁化后磁性容易消失。电磁铁的铁芯需要通电时有磁性、断电时无磁性，因此需选择磁化后磁性易消失的材料。
接着分析问题（2）：图乙中两个电磁铁的线圈匝数不同，且串联在电路中，通过它们的电流相等，控制电流相同，改变线圈匝数，目的是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
最后分析问题（3）：要通过转换法显示电磁铁磁性强弱，需选择便于统计数量、直观体现磁性强弱的材料。
【解析】
（1）由图甲实验可知，软铁棒在条形磁体拿开后磁性消失，符合电磁铁铁芯“通电有磁性、断电无磁性”的要求，因此制作电磁铁铁芯应选软铁棒。
（2）图乙中两电磁铁电流相同、线圈匝数不同，控制电流不变，改变匝数，是为了验证猜想二（电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关）。
（3）选择大头针，因为大头针被电磁铁吸引后，数量便于计数，能更直观地显示电磁铁磁性的强弱，而铁屑不易统计数量，效果较差。
【答案】
（1）软铁棒；（2）猜想二；（3）大头针。因为大头针便于计数，能更直观地显示电磁铁磁性的强弱。
【知识点】
电磁铁铁芯材料；影响电磁铁磁性的因素；转换法
【点评】
本题围绕电磁铁的选材、磁性影响因素及实验方法展开，属于基础实验题，考查对电磁铁原理和实验方法的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先分析问题（1）：图甲中，拿开条形磁体后，钢棒仍能吸引铁屑，说明钢棒磁化后磁性不易消失；软铁棒不能吸引铁屑，说明软铁棒磁化后磁性容易消失。电磁铁的铁芯需要通电时有磁性、断电时无磁性，因此需选择磁化后磁性易消失的材料。
接着分析问题（2）：图乙中两个电磁铁的线圈匝数不同，且串联在电路中，通过它们的电流相等，控制电流相同，改变线圈匝数，目的是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
最后分析问题（3）：要通过转换法显示电磁铁磁性强弱，需选择便于统计数量、直观体现磁性强弱的材料。
【解析】
（1）由图甲实验可知，软铁棒在条形磁体拿开后磁性消失，符合电磁铁铁芯“通电有磁性、断电无磁性”的要求，因此制作电磁铁铁芯应选软铁棒。
（2）图乙中两电磁铁电流相同、线圈匝数不同，控制电流不变，改变匝数，是为了验证猜想二（电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关）。
（3）选择大头针，因为大头针被电磁铁吸引后，数量便于计数，能更直观地显示电磁铁磁性的强弱，而铁屑不易统计数量，效果较差。
【答案】
（1）软铁棒；（2）猜想二；（3）大头针。因为大头针便于计数，能更直观地显示电磁铁磁性的强弱。
【知识点】
电磁铁铁芯材料；影响电磁铁磁性的因素；转换法
【点评】
本题围绕电磁铁的选材、磁性影响因素及实验方法展开，属于基础实验题，考查对电磁铁原理和实验方法的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
5.图3是某学习小组同学设计的探究电磁铁磁性强弱的实验电路图。
(1)实验中，通过移动滑动变阻器的滑片改变通入电磁铁的
(2)下表是该小组同学所做实验的记录。
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)组数据，可得出结论：电磁铁线圈的匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越
②比较实验中的1和4(2和5，或3和6)组数据，可得出结论：
(3)实验后，同学们想继续探究电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小是否有关。他们利用上述电路和两根大小不同的铁芯，设计实验：保持
(1)实验中，通过移动滑动变阻器的滑片改变通入电磁铁的
电流
大小，根据电磁铁吸引大头针的数目判断电磁铁的磁性强弱
。(2)下表是该小组同学所做实验的记录。
①比较实验中的1、2、3(或4、5、6)组数据，可得出结论：电磁铁线圈的匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越
强
。②比较实验中的1和4(2和5，或3和6)组数据，可得出结论：
电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
。(3)实验后，同学们想继续探究电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小是否有关。他们利用上述电路和两根大小不同的铁芯，设计实验：保持
电磁铁线圈的匝数和通入的电流
不变，换用不同铁芯，观察电磁铁吸引大头针数目的多少。若两次实验吸引大头针的数目明显不同，说明电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小有关
。答案
5.(1)电流 磁性强弱 （2）①强 ②电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 （3）电磁铁线圈的匝数和通入的电流 电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小有关
解析
【分析】
本题为探究电磁铁磁性强弱的实验题，解题需运用转换法和控制变量法：(1)滑动变阻器通过改变接入电路的电阻调整电流大小；电磁铁磁性强弱无法直接观察，需通过吸引大头针的数目（转换法）间接判断。(2)分析实验数据时，先确定控制不变的物理量，再对比变化量与磁性的关系：1、2、3组线圈匝数相同，电流不同，可推导电流对磁性的影响；1和4组电流相同，匝数不同，可推导匝数对磁性的影响。(3)探究铁芯大小对磁性的影响时，需控制其他影响磁性的变量（线圈匝数、电流）不变，仅改变铁芯大小，观察磁性变化。
【解析】
(1)移动滑动变阻器的滑片，可改变电路中电流的大小；电磁铁磁性强弱的判断采用转换法，通过吸引大头针的数目体现，故填电流、磁性强弱。
(2)①1、2、3（或4、5、6）组实验中，线圈匝数一定，电流越大，吸引大头针数目越多，说明磁性越强，故填强；②1和4（2和5或3和6）组实验中，电流相同，线圈匝数越多，吸引大头针数目越多，故结论为：电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(3)探究电磁铁磁性强弱与线圈内铁芯大小的关系时，需控制线圈匝数和通入电流不变，仅换用不同铁芯；若两次实验吸引大头针数目不同，说明电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小有关。
【答案】
5.(1)电流 磁性强弱 （2）①强 ②电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 （3）电磁铁线圈的匝数和通入的电流 电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小有关
【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】
本题是初中物理电磁学的经典实验题，重点考查控制变量法和转换法的应用，要求学生能根据实验数据推导结论，是巩固电磁铁相关知识的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题为探究电磁铁磁性强弱的实验题，解题需运用转换法和控制变量法：(1)滑动变阻器通过改变接入电路的电阻调整电流大小；电磁铁磁性强弱无法直接观察，需通过吸引大头针的数目（转换法）间接判断。(2)分析实验数据时，先确定控制不变的物理量，再对比变化量与磁性的关系：1、2、3组线圈匝数相同，电流不同，可推导电流对磁性的影响；1和4组电流相同，匝数不同，可推导匝数对磁性的影响。(3)探究铁芯大小对磁性的影响时，需控制其他影响磁性的变量（线圈匝数、电流）不变，仅改变铁芯大小，观察磁性变化。
【解析】
(1)移动滑动变阻器的滑片，可改变电路中电流的大小；电磁铁磁性强弱的判断采用转换法，通过吸引大头针的数目体现，故填电流、磁性强弱。
(2)①1、2、3（或4、5、6）组实验中，线圈匝数一定，电流越大，吸引大头针数目越多，说明磁性越强，故填强；②1和4（2和5或3和6）组实验中，电流相同，线圈匝数越多，吸引大头针数目越多，故结论为：电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
(3)探究电磁铁磁性强弱与线圈内铁芯大小的关系时，需控制线圈匝数和通入电流不变，仅换用不同铁芯；若两次实验吸引大头针数目不同，说明电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小有关。
【答案】
5.(1)电流 磁性强弱 （2）①强 ②电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 （3）电磁铁线圈的匝数和通入的电流 电磁铁磁性的强弱与线圈内铁芯的大小有关
【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】
本题是初中物理电磁学的经典实验题，重点考查控制变量法和转换法的应用，要求学生能根据实验数据推导结论，是巩固电磁铁相关知识的基础题型。
【难度系数】
0.6
