Question

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置探究“電磁鐵磁性強弱是否與線圈匝數有關”，他的實驗步驟如下：

①將彈簧測力計和電流表調零，斷開開關，如圖所示連接電路，移動變阻器滑片調至阻值最大處。

②閉合開關，將滑片調至適當位置，記錄電流表示數I1，用彈簧測力計把鐵塊P從電磁鐵A上端拉開瞬間記錄彈簧測力計示數F1，斷開開關。

③更換通電線圈匝數不同的電磁鐵B接入電路（A、B兩電磁鐵除匝數不同外，其他都完全相同），保持滑片位置不變，閉合開關，記錄電流表示數I2，用彈簧測力計把鐵塊P從電磁鐵B上端拉開瞬間，記錄彈簧測力計示數F2，斷開開關。

請你根據該同學的實驗步驟回答下面的問題：

如圖所示電路中，滑動變阻器滑片向________（選填“左”或“右”）移動，電流表示數將變大。實驗中把鐵塊P從通電電磁鐵上端拉開的瞬間，彈簧測力計示數與通電螺線管對鐵塊P磁力的大小__________（選填“相等”或“不相等”）。你認為該同學的探究過程中存在的問題是_____，寫出你的改進措施__________________________。

Answer 1

【答案】左 不相等 在改變通電螺線管匝數時，沒有保持電路中的電流不變 見解析

【解析】

[1]電流表示數將變大，表明電路的總電阻是減小，由滑動變阻器的接法可知知道，當滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，由歐姆定律知道，此時電路中的電流變大。

[2]把鐵塊P從通電電磁鐵上端拉開的瞬間，鐵塊P的運動狀態發生了變化，受力不平衡，此時彈簧測力計的拉力要大于通電螺線管的吸引力。

[3]由于更換通電線圈匝數不同的電磁鐵B接入電路時，需要控制電路中的電流不變，所以本題存在的問題是沒有控制電流相同。

[4]由以上分析知道，正確的操作步驟是：在步驟③中匝數不同的螺線管接入電路后，閉合開關，調節滑動變阻器接入電路的電阻，使電流表示數仍為I1