Question

為了探究電流磁場的強弱與通過的電流、螺線管的匝數(shù)的關系，某小組同學使用電壓相同的電源、規(guī)格相同的滑動變阻器、甲和乙兩個匝數(shù)不同的螺線管、大頭針等器材，做了如圖（a）、（b）、（c）所示的實驗．實驗中，他們通過插在螺線管中鐵芯吸引大頭針的數(shù)量來比較電流磁場的強弱．

①比較（a）圖甲、乙兩個螺線管及相關條件可知：________；
②比較（b）、（c）兩圖可知：________．

Answer 1

當通過螺線管的電流相同時，螺線管的匝數(shù)多，螺線管的磁場強    當螺線管的匝數(shù)相同時，通過螺線管的電流大，螺線管的磁場強
分析：研究電磁鐵的磁性強弱的這個實驗中用到了控制變量法和轉換法．磁性的強弱是直接看不出來的，通過比較其所吸引的大頭針的數(shù)目不同來認識其磁性強弱，這就是一種轉換法．在該題中螺線管的磁性的強弱由電流大小、線圈匝數(shù)兩個物理量來決定，故利用控制變量的思維來分析即可解決．
解答：（1）在（a）圖中，甲乙兩個螺線管是串聯(lián)的，即電流是相同的，由于結果我們發(fā)現(xiàn)甲中螺線管的匝數(shù)多，其下面所吸引的大頭針的數(shù)目也多，即表明該裝置中甲的磁性強，故據此可得出：當通過螺線管的電流相同時，螺線管的匝數(shù)多，螺線管的磁場強；
（2）比較（b）、（c）兩圖可看出，兩圖中螺線管的匝數(shù)相同，其所在電路的電源電壓也是相同的，但（b）圖中的滑動變阻器滑片打到了最右端的最大值，即此時的電流最小，磁性最弱，所能吸引的大頭針最少；同理（c）圖的變阻器滑片打到了最左端的最小值，即此時電流最大，磁性最強，所吸引的大頭針最多，故據上我們能看出：當螺線管的匝數(shù)相同時，通過螺線管的電流大，螺線管的磁場強．
故答案為：（1）當通過螺線管的電流相同時，螺線管的匝數(shù)多，螺線管的磁場強；（2）當螺線管的匝數(shù)相同時，通過螺線管的電流大，螺線管的磁場強．
點評：掌握電磁鐵磁性強弱的影響因素．能利用控制變量法和轉換法探究電磁鐵磁性的影響因素．能對實驗現(xiàn)象進行分析總結結論．