Question

（1）如图1是电学中很重要的两个实验，其中甲图中的奥斯特实验说明：

电流周围会产生磁场

图2中的现象说明：通电螺线管外部的磁场

和条形磁体的磁场一样

．
（2）如图3所示将螺线管中插上一个铁芯，就制成了一个电磁铁．电磁铁在生产生活中有很广泛的应用．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小军自己动手制作了一个电磁铁（如图4所示），进行实验．
①通过调节滑动变阻器的滑片位置可以改变

电路中电流的强弱

；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察

电磁铁吸引铁钉的多少

来确定．
②同一个电磁铁，当电路中的电流增大时，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明

电磁铁的磁性与电流的大小有关

；
③保持电路中电流的大小不变，增多线圈的匝数，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明

电磁铁的磁性与线圈的匝数多少有关

；
④小军在与小华同学交流讨论时，提出了另一个问题“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”
a．你对此猜想是：

电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关

；
b．现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：

将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察铁芯吸引铁钉的多少

．

Answer 1

分析：（1）奥斯特实验说明电流的周围存在磁场；
图2这个实验来源于课本上的演示实验，磁场一般用小磁针来显示，为了更加细致全面的地显示，就需要很多的小磁针，如何得到这么多的小磁针是解决此题的突破口．
利用螺线管周围的铁屑的形状与各种磁体的磁场的形状相对应，即可得到答案．
（2）①电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数等有关，在进行定量研究时，需要准确控制电流的大小；
②电磁铁磁性的强弱是通过吸引大头针的多少反映出来的，这是运用了转换法的思想；
③在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，根据控制变量法的要求，应保持电流的大小不变；
④当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱还与线圈内的铁芯大小有关．

解答：解：（1）奥斯特实验说明电流的周围存在磁场；小铁屑磁化后，就变成了一个小磁针，因此实验中用到了小铁屑来代替小磁针显示螺线管周围磁场的分布情况．
根据图示的实验现象可以发现螺线管的磁场分布与条形磁体的形状相类似．
（2）①通过调节滑动变阻器的滑片位置可以改变电路中电流的强弱；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察电磁铁吸引铁钉的多少；
②同一个电磁铁，当电路中的电流增大时，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明电磁铁的磁性与电流的大小有关；
③保持电路中电流的大小不变，增多线圈的匝数，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明电磁铁的磁性与线圈的匝数多少有关；
④a．猜想是：电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关；
b、验证猜想的方法：将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察铁芯吸引铁钉的多少，即可得出结论．
故答案为：（1）电流周围会产生磁场；和条形磁体的磁场一样．
（2）①电路中电流的强弱；电磁铁吸引铁钉的多少；②电磁铁的磁性与电流的大小有关；③电磁铁的磁性与线圈的匝数多少有关；④a．电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关；b．将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察铁芯吸引铁钉的多少．

点评：（1）磁场看不见，怎样来描述磁场用到了建模法：用磁感线来描述磁场．磁感线的形状就是根据这些小铁屑的形状确定的．
（2）在研究电磁铁的实验中，合理运用控制变量法和转换法是成功的关键，在进行实验操作和分析实验结论时，都必须注意到各个量的变与不变，才能得出有说服力的结论．对影响电磁铁磁性强弱的因素，是我们必须熟记的内容．