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13.小明用自制的电磁铁来研究它的磁性与哪些因素有关.实验器材:两个相同大小的大铁钉、一些漆包线、开关、电源、滑动变阻器、一些回形针和电流表等.在实验中,用漆包线绕制横截面和紧密程度相同的三个线圈,其中两个线圈插入铁钉,另一个线圈内无铁钉.按如图电路进行实验,实验记录的数据如下表:
线圈匝数
吸住回形针个数
电流大小
有铁钉无铁钉
50匝100匝100匝
0.2安592
0.4安8175
由以上实验表明,电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关(  )
A.只与电磁铁线圈匝数有关
B.只与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉有关
C.只与电磁铁线圈匝数、通过线圈的电流有关
D.与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉、通过线圈的电流都有关

分析 (1)电磁铁磁性强弱不能直接测量,通过吸引回形针的多少来反映,这种方法是转换法.
(2)电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关,研究电磁铁磁性跟电流大小的关系时,控制线圈匝数和铁芯不变,改变电流大小观察吸引回形针的多少;研究电磁铁磁性跟线圈匝数的关系时,控制电流大小和铁芯不变,改变匝数的多少观察吸引回形针的多少,这种方法是控制变量法.

解答 解:
当电流都为0.2A,都有铁芯时,100匝的电磁铁比50匝的电磁铁吸引的回形针多,说明电流相同,有铁芯时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强.
当线圈都为50匝,都有铁芯时,线圈中的电流为0.4A比0.2A时,电磁铁吸引的回形针多,说明线圈的匝数相同,有铁芯时,电流越大,电磁铁的磁性越强.
当电流都为0.2A,当线圈都为50匝,有铁芯比无铁芯吸引的回形针多,说明电流相同,匝数相同时,有铁芯电磁铁的磁性强.
由实验现象知,电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯都有关系.
故选D.

点评 掌握电磁铁磁性强弱的影响因素,用转换法和控制变量法探究电磁铁磁性强弱的影响因素.控制变量法是初中物理探究实验中经常用到的方法,一定要掌握.

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