Question

（1）如圖所示是電磁學中一個很重要的實驗，從實驗現象可知通電導體周圍存在磁場，這種現象是1820年丹麥物理學家________發現的．

（2）把直導線彎曲成螺線形，當螺線形線圈插入鐵心后磁性增強，此裝置稱為電磁鐵．為探究電磁鐵的磁性與哪些因素有關，小麗同學作出以下猜想：
猜想A：通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強
猜想B：外形相同的電磁鐵，線圈的匝數越多，它的磁性越強
為了檢驗上述猜想是否正確，小麗所在實驗小組通過交流合作設計了以下實驗方案：
用漆包線（表面涂有絕緣漆的導線）在大鐵釘上繞若干圈，制成簡單的電磁鐵．如圖所示的三種情況．根據小麗的猜想和實驗，完成下面填空：

通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同，來判斷磁性強弱的不同．
①通過比較圖________兩種情況，可以驗證猜想A是正確的．
②通過比較C圖甲、乙兩電磁鐵，發現猜想B不全面，應補充________．
（3）隨著科學技術的發展，電磁鐵在生產、生活中的應用十分廣泛．如水位自動報警器，其工作原理如圖所示，當水位達到金屬塊A時，出現的情況是________．

A．紅、綠燈同時亮   B．紅、綠燈都不亮   C．綠燈亮   D．紅燈亮．

Answer 1

解：（1）奧斯特實驗就是以奧斯特的名字命名的，這個實驗證明了電流周圍存在磁場，揭示了電和磁之間的聯系，因此奧斯特也被尊稱為“揭示電和磁聯系的第一人”；
（2）實驗中電磁鐵的磁性是以電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同體現的，用到了轉換法的思想；
①要驗證猜想A是正確的，根據控制變量法的思想，必須控制線圈的匝數相同，改變電流的大小，觀察電磁鐵吸引大頭針數目的多少，符合此要求的只有A、B兩圖；
②C圖中甲、乙兩磁鐵串聯，通過的電流相同，線圈的匝數不同，吸引的大頭針數目不同，匝數多的吸引的大頭針多，磁性強，因此B的猜想應該補充“電流相同”這一前提條件．
（3）水位自動報警器利用了電磁鐵“通電有磁性，斷電無磁性”的特點，當水位達到金屬塊A時，由于水是導體，電磁鐵電路接通，電磁鐵產生磁性把銜鐵吸下來，使觸電與紅燈電路接通，紅燈發光．
故答案為：（1）奧斯特；
（2）①A、B；
②電流相同；
（3）D．

（1）奧斯特實驗解釋了電和磁之間的聯系，是丹麥物理學家奧斯特發現的；
（2）①要驗證通過電磁鐵的電流越大，它的磁性越強，應該控制線圈匝數一定，改變電流大小；②C圖中甲、乙兩電磁鐵串聯，通過的電流相同，線圈的匝數不同；
（3）電磁鐵通電時產生磁性，斷電時磁性消失，根據這個特點分析水位自動報警器的工作原理．
點評：

（1）研究影響電磁鐵磁性的因素時，用控制變量法的思想，電磁鐵磁性的強弱通過吸引大頭針數目體現，用到了轉換法的思想；
（2）電磁繼電器實際上就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關，可以實現低電壓弱電流控制高電壓強電流和遠距離控制．