Question

5．小波同學在探究“通電螺線管的外部磁場”實驗中，設計了如圖所示電路．實驗時，
（1）可通過觀察小磁針北極的指向判斷通電螺線管的磁極；
（2）如圖所示是通電螺線管周網的有機玻璃板上的小磁針分布狀態(tài)，觀察可知通電螺線管的外部磁場與條形磁鐵的磁場相似，下列研究方法與本實驗相同的是B
A．通過測100張紙的厚度來測1張紙的厚度
B．人們通過研究墨水的擴散現象認識分子的運動情況
C．研究電流與電壓、電阻關系時，控制電阻（電壓）不變，研究電流與電壓（電阻）關系
D．學習電壓時，我們可以通過對比水壓來認識它
（3）小波猜想通電螺線管磁場強弱可能與線圈匝數和電流大小都有關．實驗中，他將開關S從1換到2時，調節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數及吸引的回形針數目，此時調節(jié)滑動變阻器是為了控制電流一定，來研究磁場強弱與匝數的關系．

Answer 1

分析 （1）螺線管的極性可通過電磁針的指向來進行判斷；
（2）螺線管的磁性兩端強，中間弱，與條形磁體的磁場相類似；這里是借助小磁針的分布來顯示磁場的分布，故是用的轉換法；
（3）影響螺線管磁性強弱的因素有電流的大小和線圈匝數的多少，在實驗中，應注意控制變量法的運用．

解答 解：（1）讀圖可知，在螺線和旁有兩個小磁針，我們可以通過觀察小磁針的指向來判斷螺線管的極性；
（2）讀圖2可知，螺線和的兩端磁性較強，中間磁性較弱，這與條形磁體的磁場分布相類似；這里是借助小磁針的分布來顯示磁場的分布，故是用的轉換法；故
A、通過測100張紙的厚度來測1張紙的厚度，這里用的是積累法，故不符合題意；
B、人們通過研究墨水的擴散現象認識分子的運動情況，這里用的是轉換法，故符合題意；
C、研究電流與電壓、電阻關系時，控制電阻（電壓）不變，研究電流與電壓（電阻）關系，這里用的是控制變量法，不符合題意；
D、學習電壓時，我們可以通過對比水壓來認識它，這里是用的類比法，不符合題意；
故選B．
（3）實驗中，他將開關S從l換到2上時，連入電路的線圈匝數發(fā)生了變化，為了保證電流不變，應調節(jié)變阻器的滑片P，控制兩次實驗的電流大小不變，再次觀察電流表示數及吸引的回形針數目，這樣才能探究出通電螺線管磁場強弱與線圈匝數的關系．
故答案為：
（1）小磁針北極的指向；（2）條形磁鐵；B；（3）電流一定；磁場強弱與匝數．

點評 本實驗中，既有轉換法的運用，也有控制變量法的研究，是物理學中較典型的實驗之一，是我們應該掌握的．