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(shù)有關(guān)”， 他的實驗步驟如下：

①將彈簧測力計和電流表調(diào)零，斷開開關(guān)， 如圖所示連接電路，移動變阻器滑片調(diào)至阻值最大處；

②閉合開關(guān)，將滑片調(diào)至適當位置，記錄電流表示數(shù) 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(shù) F1，斷開開關(guān)；

③更換通電線圈匝數(shù)不同的電磁鐵 B 接入電路（A、B 兩電磁鐵除匝數(shù)不同外，其他都完全相同），保持滑片位置不變，閉合開關(guān)，記錄電流表示數(shù) 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(shù) F2，斷開開關(guān)；

請你根據(jù)該同學的實驗步驟回答下面的問題：

(1)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(shù)將變大；

(2)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(shù)與通電螺線管對鐵塊P 磁力的大小 _________（選填“相等”或“不相等”）；

(3)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(shù)時，沒有保持電路中的電流不變 在步驟③中匝數(shù)不同的螺線管接入電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的電阻，使電流表示數(shù)仍為 I1.

【解析】

(1)[1]要使電流表的示數(shù)變大，需減小滑動變阻器的接入電阻，故滑動變阻器的滑片應(yīng)向左移動。

(2)[2]鐵塊 P 從通電電磁鐵上端拉開的瞬間，鐵塊P可當作受力平衡狀態(tài)分析；豎向方向上，鐵塊受到彈簧測力計豎直向上的拉力、豎直向下的重力、電磁鐵對其向下的吸引力，所以彈簧測力計對磁鐵P的拉力要大于電磁鐵對其向下的吸引力，即二力大小不相等。

(3)[3]根據(jù)控制變量法，探究“電磁鐵磁性強弱是否與線圈匝數(shù)有關(guān)”需保證電磁鐵中的電流相等，該同學在改變通電螺線管匝數(shù)時，沒有保持電路中的電流不變，所以是不合理的。

[4]改進措施：在步驟③中匝數(shù)不同的螺線管接入電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的電阻，使電流表示數(shù)仍為 I1。