Question

请你设计一个简易实验，证明“电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小有关”，写出所用的实验器材，实验步骤和实验结论．
实验器材：________；
实验步骤：________；
实验结论：________．

Answer 1

电源、开关、导线若干、电流表、滑动变阻器、电磁铁、大头针若干    ①先画出实验电路如图

并按一定顺序连接电路，连接电路时，开关要断开，滑片P置于阻值最大，并检查连好的电路．
②调节滑片P的位置，使电路中电流为I₁，并用电磁铁吸引大头针，记下吸引大头针的个数为N₁．
③调节滑片P的位置，使电路中电流变大为I₂，记下的电磁铁所吸引的大头针的个数为N₂．
④继续调节P的位置，使电路中电流变大分别为I₃、I₄…并分别记下电磁铁所吸引的大头针个数分别N₃、N₄…    若N₁＜N₂＜N₃＜N₄…发现I增大时，吸引大头针个数多，表明磁性变强，即电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，I越大，磁性越强
分析：（1）用电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，这种方法是转换法．
（2）用控制变量法研究电磁铁磁性强弱跟匝数、电流大小的关系．
（3）电磁铁磁性的强弱跟电流大小、匝数、有无铁芯有关，电流越大，匝数越多，有铁芯时，电磁铁的磁性越强．
（4）滑动变阻器的工作原理：改变连入电路电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流．
解答：（1）实验器材：电源、开关、导线若干、电流表、滑动变阻器、电磁铁、大头针若干．
（2）实验步骤：
①先画出实验电路如图

并按一定顺序连接电路，连接电路时，开关要断开，滑片P置于阻值最大，并检查连好的电路．
②调节滑片P的位置，使电路中电流为I₁，并用电磁铁吸引大头针，记下吸引大头针的个数为N₁．
③调节滑片P的位置，使电路中电流变大为I₂，记下的电磁铁所吸引的大头针的个数为N₂．
④继续调节P的位置，使电路中电流变大分别为I₃、I₄…并分别记下电磁铁所吸引的大头针个数分别N₃、N₄…
（3）实验结论：
若N₁＜N₂＜N₃＜N₄…发现I增大时，吸引大头针个数多，表明磁性变强，即电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，I越大，磁性越强．
点评：此题主要考查的是学生对电磁铁磁性影响因素实验的理解和掌握，学会用控制变量法和转换法研究电磁铁磁性强弱的影响因素是解决此题的关键．