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    3．小明用大头针和小磁针来探究通电螺线管的磁场的实验中

    （1）他把小磁针放在水平桌面上，发现小磁针静止时总是指向南北方向，这是因为小磁针受到地磁场的作用，小磁针指南的一端是S（填“S”或“N”）极．
    （2）将螺线管连接到如图甲所示电路中，闭合开关后，将螺线管靠近大头针，发现通电螺线管吸引大头针，此现象说明：通电螺线管具有磁性．
    （3）将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图乙所示，放小磁针的目的是确定磁场的方向，闭合开关后观察到的现象是小磁针指向发生变化，这上述步骤中不能（填“能”或“不能”）用大头针代替小磁针（假设大头针也能被悬起且自由转动）
    （4）通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关，验证方法是改变螺线管中电流方向，观察小磁针的指向变化情况．
    （5）小明猜想通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关．于是，他设计了如图丙所示的实验装置．实验中，他将开关S始终接在1上时，调节变阻器的滑片P，观察电流表示数及通电螺线管吸引的大头针数目，此时调节滑动变阻器是为了改变两次实验的电流大小来研究通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系．

    分析 （1）地球是一个巨大的条形磁铁，所以其周围的空间存在着磁场，即地磁场，所以会对其周围的磁体产生磁力的作用；当小磁针静止时，其N极指北，S极指南；
    （2）磁性是指物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质；
    （3）小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此判断能否用大头针代替小磁针；
    （4）通通电直螺线管的磁场方向可能也跟电流方向有关，所以要改变电流方向，观察小磁针受力情况，来判断直螺线管的磁场方向；
    （5）影响螺线管磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用．

    解答 解：
    （1）由于地球的周围存在地磁场，所以地球周围任何范围内的小磁针（指南针）都要受到地磁场的作用而指向南北方向；小磁针指南的一端为S极；
    （2）将螺线管连接到如图甲所示电路中，闭合开关后，将螺线管靠近大头针，发现通电螺线管吸引大头针，此现象说明：通电螺线管具有磁性；
    （3）因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了判断该点的磁场方向；闭合开关后观察到的现象是小磁针不在指南北，而是有了新的指向；大头针不具有磁性，不能指示磁场的方向，它只能被通电螺线管吸引，所以用大头针代替小磁针；
    （4）通电螺线管周围的磁场方向和电流有关，验证方法是改变螺线管中电流方向，观察小磁针的指向变化情况；
    （5）实验中，他将开关S在l上，连入电路的线圈匝数没有发生变化，为了改变电流，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不同，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系．
    故答案为：
    （1）小磁针受到地磁场的作用；S；
    （2）通电螺线管吸引大头针；通电螺线管具有磁性；
    （3）确定磁场的方向；小磁针指向发生变化；不能；
    （4）电流方向；改变螺线管中电流方向，观察小磁针的指向变化情况；
    （5）改变两次实验的电流大小； 通电螺线管磁场强弱与电流大小．

    点评 本实验是电磁学中的综合性实验，考查的知识较多，既有转换法的运用，也有控制变量法的研究，是物理学中较典型的实验之一，是我们应该掌握的．

    练习册系列答案
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    C．课桌的高度约为1.5 m
    D．常温下声音在空气中传播速度为34 m/s

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    18．某小型水利发电机功率是66kW，用0.15Ω的导线送电到用户，求：
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    15．一只标有“220V  100W”的灯泡，它的额定电流是0.45A，电阻是484Ω，正常工作10h消耗的电能是1kW•h，将其接在110V电路中，若通过灯的电流为10A，则它的电功率是25W．

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    10．如图所示，是小强同学测量额定电压为2.5V的小灯泡功率的实物图．

    （1）请把实物图连接完整．
    （2）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应位于D端（选填“C”或“D”）．
    （3）连接电路后，若电流表指针反偏，其故障原因是电流表的正负接线柱接反了．
    （4）正确连接电路后，电流表、电压表均有示数，但小灯泡不亮，接下来的操作是C
    A、重新连接电路     B、更换小灯泡      C、调节滑动变阻器的滑片
    （5）图乙为小强同学根据实验绘制的I-U图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．

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