Question

小红在“研究电磁铁”的实验中，选择了如图所示的实验器材，其中A、B、C是由相同的漆包线缠绕在铁钉上制成的电磁铁，A、B电磁铁横截面积相同，B、C线圈匝数相同．小红进行了如下操作：
（1）她将电磁铁A接入电路M、N间，改变电磁铁线圈中的电流，通过观察电磁铁________来判断电磁铁的磁性强弱，从而研究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系．
（2）小红猜想电磁铁磁性强弱可能还与电磁铁横截面积有关，依据所给的实验器材，她应选择________两个电磁铁进行实验，原因是________．她设计了如下实验进行验证，请将其步骤补充完整．
a．将所选的电磁铁________（“串”或“并”）联后，接入电路的M、N间．
b．闭合开关，调节________，以使电路中电流大小适中，便于观察到明显的现象．
c．通过比较这两个电磁铁________来判断电磁铁磁性强弱是否与电磁铁横截面积有关．

Answer 1

解：（1）磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，电磁铁吸引的大头针越多说明磁性越强．
（2）因为已知电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，所以要想验证电磁铁磁性强弱与横截面积的关系，需使电流和线圈匝数相同，因此要选择B、C两个电磁铁做实验，并将电磁铁B、C串联后接入电路的MN间．
要得到大小适中的电流，可以通过调节滑动变阻器改变接入电路中的电阻来调整电路中的电流大小．
吸引大头针数目的多少反映了电磁铁磁性的强弱．如果电磁铁B、C吸引大头针的数目相等，说明电磁铁磁性强弱跟电磁铁横截面积无关．如果电磁铁B、C吸引大头针的数目不相等，说明电磁铁磁性强弱跟电磁铁横截面积有关．
故答案为：
（1）吸引大头针的多少
（2）B、C； B和C线圈匝数相等，横截面积不相等；
a．串； b．滑动变阻器的滑片；c、吸引大头针的数目．
分析：①本实验中，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少，来判断电磁铁磁性的强弱．
②影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数．电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强．要探究电磁铁磁性强弱与横截面积的关系，需使电流和线圈匝数相同．
③电路中的滑动变阻器可以调节电路中的电流大小．
点评：此题是一道探究性实验题目，考查了转换法的应用，知道在此实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱．实验设计重点考查了对控制变量法的应用．