Question

【題目】中國科技館“探索與發現”展廳有一個展品名為：“伸縮的線圈”，如圖甲、乙所示，分別是該展品中軟螺線管通電或不通電的狀態，其中圖（選填“甲”或“乙”）所描述的是軟螺線管通電的狀態．該展品的工作原理是 ．

器材：電源（電源電壓4.5V保持不變）、滑動變阻器（0﹣20Ω）、定值電阻5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω，30Ω各一只、電壓表（0﹣3V）、電流表（0﹣0.6A）、開關一個、導線若干．依據如圖丙所示電路，甲組同學選擇：保持電阻R兩端電壓U=3V不變，記錄了六組數據，如甲表所示；乙組同學選擇：保持電阻R兩端電壓U=1.5V不變，記錄了六組數據，如乙表所示．老師看完兩組同學記錄的數據，斷定：有一組學生的一些實驗數據是沒經過實驗，而是通過電流與電阻成反比，直接填在表格中的．你認為是組同學的實驗數據有造假的成分．主要理由是 ．
甲表：U=3V

電阻/Ω	5	10	15	20	25	30
電流/A	0.60	0.30	0.20	0.16	0.12	0.10

乙表：U=1.5V

電阻/Ω	5	10	15	20	25	30
電流/A	0.30	0.15	0.10	0.075	0.06	0.05

Answer 1

【答案】乙；通電線圈的異名磁極相互吸引；乙；利用實驗中所提供的器材無法得出表乙中的后四組數據
【解析】解：（1）以每一匝線圈為研究對象，由安培定則可知，它們的N極都朝向同一方向，則相鄰的兩側為異名磁極，根據異名磁極相互吸引可知，當通電后，線圈會向中間靠攏，因此，圖乙所描述的是軟螺線管通電的狀態．（2）由題意可知，電源電壓4.5V保持不變、滑動變阻器為0﹣20Ω；
當兩次實驗中接入的電阻最大，為30Ω時，此時電路的最大阻值為30Ω+20Ω=50Ω，
則電路中的最小電流為：I= = =0.09A．
對照表中數據可知，利用上述器材，不可能得出表乙中后四次的實驗數據，因此，老師認為乙組同學的實驗數據有造假成分．所以答案是：（1）乙；通電線圈的異名磁極相互吸引；（2）乙；利用實驗中所提供的器材無法得出表乙中的后四組數據．
【考點精析】通過靈活運用通電螺線管的磁場和歐姆定律及其應用，掌握通電螺線管的性質：①通過電流越大，磁性越強；②線圈匝數越多，磁性越強；③插入軟鐵芯，磁性大大增強； ④通電螺線管的極性可用電流方向來改變；歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）即可以解答此題．