Question

【题目】中国科技馆“探索与发现”展厅有一个展品名为：“伸缩的线圈”，如图甲、乙所示，分别是该展品中软螺线管通电或不通电的状态，其中图（选填“甲”或“乙”）所描述的是软螺线管通电的状态．该展品的工作原理是 ．

器材：电源（电源电压4.5V保持不变）、滑动变阻器（0﹣20Ω）、定值电阻5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω，30Ω各一只、电压表（0﹣3V）、电流表（0﹣0.6A）、开关一个、导线若干．依据如图丙所示电路，甲组同学选择：保持电阻R两端电压U=3V不变，记录了六组数据，如甲表所示；乙组同学选择：保持电阻R两端电压U=1.5V不变，记录了六组数据，如乙表所示．老师看完两组同学记录的数据，断定：有一组学生的一些实验数据是没经过实验，而是通过电流与电阻成反比，直接填在表格中的．你认为是组同学的实验数据有造假的成分．主要理由是 ．
甲表：U=3V

电阻/Ω	5	10	15	20	25	30
电流/A	0.60	0.30	0.20	0.16	0.12	0.10

乙表：U=1.5V

电阻/Ω	5	10	15	20	25	30
电流/A	0.30	0.15	0.10	0.075	0.06	0.05

Answer 1

【答案】乙；通电线圈的异名磁极相互吸引；乙；利用实验中所提供的器材无法得出表乙中的后四组数据
【解析】解：（1）以每一匝线圈为研究对象，由安培定则可知，它们的N极都朝向同一方向，则相邻的两侧为异名磁极，根据异名磁极相互吸引可知，当通电后，线圈会向中间靠拢，因此，图乙所描述的是软螺线管通电的状态．（2）由题意可知，电源电压4.5V保持不变、滑动变阻器为0﹣20Ω；
当两次实验中接入的电阻最大，为30Ω时，此时电路的最大阻值为30Ω+20Ω=50Ω，
则电路中的最小电流为：I= = =0.09A．
对照表中数据可知，利用上述器材，不可能得出表乙中后四次的实验数据，因此，老师认为乙组同学的实验数据有造假成分．所以答案是：（1）乙；通电线圈的异名磁极相互吸引；（2）乙；利用实验中所提供的器材无法得出表乙中的后四组数据．
【考点精析】通过灵活运用通电螺线管的磁场和欧姆定律及其应用，掌握通电螺线管的性质：①通过电流越大，磁性越强；②线圈匝数越多，磁性越强；③插入软铁芯，磁性大大增强； ④通电螺线管的极性可用电流方向来改变；欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）即可以解答此题．