Question

【題目】某學(xué)校課外科技興趣小組在物理老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置 如圖所示，用來探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”， 它是由電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、帶鐵芯的螺線管（線圈電阻忽略不計(jì)）和自制的針式刻度板組成，通過觀察指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。用竹片削制的指針下方加裝固定一物體 E，導(dǎo)線a與接線柱 2相連。

（制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

(1)為了使指針在受磁場(chǎng)力的作用在能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，需在E處加裝________（選填“銅塊”、“鋁塊”或“鐵塊”），加裝物體后，為了確保指針能正確指示且具有一定的靈敏度，老師在O點(diǎn)轉(zhuǎn)軸處涂抹潤滑油，目的是_________，使指針轉(zhuǎn)動(dòng)更靈活；

(2)按圖所示連接好電路，閉合開關(guān)。調(diào)節(jié)變阻器滑片P到某一位置，記下此時(shí)指針偏轉(zhuǎn)的角度，保持滑片P位置不變，導(dǎo)線a改為與接線柱1相連，可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與__________的關(guān)系；保持接線方式不變，移動(dòng)變阻器滑片P可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與_________的關(guān)系；

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)）

(3)保持滑片P位置不變，導(dǎo)線a改為與接線柱1相連時(shí)，閉合開關(guān)后，指針偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)______；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)____（選填“增大”、“不變”或“減小”）；

（評(píng)估交流）

(4)細(xì)心觀察的小鋒同學(xué)發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過程中該自制裝置的指針均向右偏轉(zhuǎn)，只是偏轉(zhuǎn)角度不同，該同學(xué)向老師提出能否讓指針向左偏轉(zhuǎn)，老師馬上將一塊小磁鐵換裝在如圖的E 處，且讓磁鐵的右端為_______極，閉合開關(guān)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)指針果然向左偏轉(zhuǎn)。

(5)你認(rèn)為該裝置中指針的偏轉(zhuǎn)角度大小可能還與______有關(guān)（寫出一個(gè)即可）。

Answer 1

【答案】鐵塊 減小摩擦 線圈匝數(shù) 電流大小 增大 減小 N 見詳解

【解析】

(1)[1]磁鐵可以吸引鐵塊，不吸引銅、鋁物質(zhì)，故需要加裝鐵塊。

[2]在O點(diǎn)轉(zhuǎn)軸處涂抹潤滑油可以使接觸面變光滑，減小了摩擦。

(2)[3]保持滑片P位置不變，也就是電流不變，導(dǎo)線a改為與接線柱1相連，增加了線圈匝數(shù)，因此可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。

[4]保持接線方式不變，也就是線圈匝數(shù)不變，移動(dòng)變阻器滑片P，可以改變電流，因此可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系。

(3)[5]保持滑片P位置不變，即電流不變，導(dǎo)線a改為與接線柱1相連時(shí)，線圈匝數(shù)增多閉合開關(guān)后，電磁鐵磁性增強(qiáng)，指針偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)增大。

[6]當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，接入電路電阻增大，電流減小，磁性減弱，所以指針偏轉(zhuǎn)的角度將會(huì)減小。

(4)[7]由題圖中通電線圈電流流入方向，利用右手螺旋定則可以判斷出通電線圈左端為N極，右端為S極，在E處放小磁鐵讓磁鐵的右端為N極、左端為S極時(shí)，通電線圈右端S極與小磁鐵左端為S極就會(huì)相互排斥，指針就會(huì)向左偏轉(zhuǎn)。

(5)[8]該裝置中指針的偏轉(zhuǎn)角度大小要受磁力大小、竹片削制的指針質(zhì)量、電磁鐵距離指針的距離等因素影響，所以可以改變鐵芯的大小來改變磁性，也可以改變竹片削制的指針質(zhì)量，這樣擺動(dòng)起來更輕松。