在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________(选填“增加”或“减少”),说明电流越________,电磁铁磁性越强;
(2)由图示可知,(选填“甲”或“乙”)________的磁性强,说明电流一定时,________,电磁铁磁性越强;
(3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________;
(4)本实验中用到了多种研究方法:
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,就应控制电流相等,下列实验的研究方法和这种方法不同的是________
A.研究电流大小和电压、电阻的关系
B.研究影响电阻大小的因素
C.用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法,如电磁铁的磁性强弱用什么来显示,下列实验的研究方法和这种方法不同的是________
A.在测量小灯泡的功率时,用电压和电流之积来表示电功率
B.研究电热和那些因素有关的实验中,用液柱的高度差来表示电热多少
C.研究动能大小和那些因素有关的实验中,用小木块被推开的远近,来表示动能的大小
(5)本实验进行了多次实验,多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是_____
A. 伏安法测量定值电阻的阻值 B. 探究并联电路电流规律 C. 测量小石块的密度
增加 大 甲 线圈匝数越多 同名磁极相互排斥 C A B
【分析】
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
(2)利用转换法,通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱; 探究电磁铁磁性跟匝数的关系时,保持电流相同,甲乙的匝数不同,通过比较甲乙吸引小铁钉的多少来比较磁性的强弱。
(3)利用磁化和磁极间的作用规律进行分析。
(4)①研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,就应控制电流相等,就是采用控制变量法;
②磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断,这是转换法的应用。
(5)在物理实验过程中,多次测量的目的有两个:将测量数据取平均值,减小误差;总结规律,避免结论的片面性。
【详解】
(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加。
(2)说明电流越大,电磁铁磁性越强。
(3)由图知,甲吸引大头针的个数较多,说明甲的磁性较强,甲乙串联,电流相等,甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数。
(4)说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(5)大头针被磁化,下端的磁性相同,同名磁极互相排斥,所以下端分散。
(6)研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时,控制电流相等,实验采用了控制变量法;
A.研究电流大小和电压、电阻的关系,分别控制电阻和电压相同,所以也采用了控制变量法,故A不符合题意;
B.研究影响电阻大小的因素,分别控制材料、粗细、长度相同,所以采用了控制变量法,故B不符合题意;
C.用电流表测量串联电路中的电流,采用实验归纳法,故C符合题意。
故选C。
(7)本实验中电磁铁的磁性强弱用吸引的大头针数目来显示,这是转换法的思想;
A.在测量小灯泡的功率时,用电压和电流之积来表示电功率,应用电功率的定义,即利用公式计算结果,不是转换法,故A符合题意;
B.研究电热和那些因素有关的实验中,用液柱的高度差来表示电热多少,采用转换法,故B不符合题意;
C.研究动能大小和那些因素有关的实验中,用小木块被推开的远近,来表示动能的大小,采用转换法,故C不符合题意。
故选A。
(8)研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”,多次实验的目的是总结规律,避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性;
A.伏安法测量定值电阻的阻值,采用多次测量的目的是:取平均值,减小测量误差,故A不符合题意;
B.探究并联电路电流规律,多次测量的目的是:总结规律,避免结论的偶然性,故B符合题意;
C.测量小石块的密度,采用多次测量的目的是:取平均值,减小测量误差,故C不符合题意。
故选B。
【点睛】
注意实验采用了控制变量法和转换法,两种方法都是初中物理常用的研究方法,注意理解体会;另外要知道在物理实验过程中,多次测量的目的有两个:一是将测量数据取平均值,减小误差;二是总结规律,避免结论的偶然性。