Question

15．回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究磁场对电流的作用：

实验现象	在如图装置中，闭合开关，发现导体向右运动；改变电流方向，发现导体将向左运动；在此基础上再对调磁极，发现导体将向右运动．
应用	此现象中，电能转化为机械能．据此制成了电动机．

（2）探究欧姆定律：

器材	电源、导线、开关、阻值分别为5Ω、10Ω的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器．
电 路 图	根据电路图将实物连接起来完整
步骤	①保持R=R1=5Ω不变，移动滑动变阻器的滑片，测量并记录三次电阻R1两端的电压U和通过的电流I． ②换接电阻R2=10Ω、重复步骤1． ③根据测得的数据画出I-U关系图象
表格	R=R1=5Ω      次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.2 2 2.0 0.4 3 3.0 0.6 R=R2=10Ω 次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.1 2 2.0 0.2 3 3.0 0.3
图象		结论	①导体电阻一定时，通过导体的电流跟它两端电压成正比． ②用电阻R1做实验的图象是图中乙．
		思维程序	整个研究过程经历了：提出问题-建立假说-实验检验-得出结论．

（3）探究影响电磁铁磁性强弱的因素：

实验 过程	用如图所示的装置进行实验，闭合开关后，向右移动滑片P，发现电磁铁吸引大头针的数目减少．
结论	上述实验说明：当线圈匝数一定时，电流越大电磁铁的磁性越强．

Answer 1

分析 （1）根据通电导体在磁场受力与哪些因素有关作答；根据能量的转化情况作答；
（2）分别根据探究电流与电压的关系和探究电流与电阻的关系的实验目的要求确定还需要的器材；
将电压表并联在定值电阻两端；
①根据图象分析得出结论；②运用图象法，根据欧姆定律确定电阻的大小；
根据所经历的科学探究的环节作答；
（3）本题电磁铁磁性的强弱轮换为吸引大头针的数目多少，利用了转换法；
由图中滑片移动的方向确定电路中电流的变化，根据影响影响电磁铁磁性强弱的因素作答；
根据控制变量法，找出不变的量和变化的量，研究磁铁磁性强弱与变化量之间的关系．

解答 解：（1）通电导体在磁场中受力的方向与磁场的方向和电流的方向两个因素有关．在如图装置中，闭合开关，发现导体向右运动；改变电流方向，发现导体将向左运动；
在此基础上再对调磁极，即改变了磁场的方向，所以导体将向右运动；此现象中，电能转化为机械能，据此制成了电动机；
（2）探究电流与电压的关系时，为得出具有普遍性的结论，应移动滑动变阻器滑片改变定值电阻的电压，记下对应的电流变化，在多次实验实验的基础下总结得出结论；
探究电流与电阻的关系时，应保持不同电阻两端电压不变，也需要滑动变阻器控制不同电阻的电压不变；
所以还需要的器材为滑动变阻器；
将电压表并联在定值电阻的两端，如下图1所示：

①由图象知，I-U关系图象为一直线，说明通过导体的电流与它两端的电压成正比；
②在原图中，作纵轴的平行线交甲乙丙图线于A、B两点，如下图所示，再分别过AB两点作纵轴的垂线，由此可得，在通过电流相同的情况下，甲的电压大于乙的电压，根据欧姆定律可知，甲的电阻大于乙的电阻，即用电阻R₁做实验的图象是图中的乙；

整个研究过程经历了：提出问题-建立假说-实验检验-得出结论．
（3）闭合开关后，向右移动滑片P，变阻器连入电路中电阻变大，根据欧姆定律，电路中的电流减小，对线圈匝数一定的电磁铁，当电流减小时，磁性也减小，吸引大头针的数目减少；
上述实验说明：当线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强．
故答案为：（1）右； 电动机；
（2）滑动变阻器；如上图1所示； 正比； 乙； 得出结论；
（3）减少；线圈匝数．

点评 本题涉及电学中的三个实验，考查磁场对电流的作用、欧姆定律、影响电磁铁磁性强弱的因素，在探究中运用到控制变量法和转换法，综合性较强．