Question

18．下面是小明和同学完成的实验探究：

（1）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验．
①他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过吸起大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种方法的是C．
A、认识电压时，我们可以用水压来类比
B、用磁感线形象地描述磁场
C、探究“影响导体产生热量的因素有哪些”时，通过温度计示数的变化判断产生热量的多少
②根据甲图示可知，说明电流一定时，匝数越多，电磁铁磁性越强；
③电磁铁吸引的大头针下端分散（张开）的原因是同名磁极相互排斥．
（2）小明和小红想利用如图乙所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，左瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，右瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．温度计显示煤油的温度．
①这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等．
②实验中，小明和小红发现右烧瓶中温度计的示数升高快．这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．

Answer 1

分析 （1）①要掌握转换法．知道电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的；②磁性的强弱由电流大小、线圈匝数两个物理量来决定，要用控制变量法进行研究；③根据磁极间的相互作用规律分析；
（2）①实验时，电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量，被煤油吸收，煤油吸收热量温度升高；通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量要相等；②右边烧瓶中温度计的示数升高的快说明B烧瓶中的煤油吸收的热量多，而左右两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I²Rt分析判断．

解答 解：（1）①电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强；此实验运用的是转换法；
A．认识电压时，我们可以用水压来类比，运用类比方法；
B．用磁感线形象地描述磁场，运用理想模型法；
C．探究“影响导体产生热量的因素有哪些”时，通过温度计示数的变化判断产生热量的多少，运用的是转换法；
故选：C；
②由图甲可知，甲吸引的大头针数目比乙的多，说明甲的磁性比乙的强．由图知两电磁铁串联，故电流相同，而匝数不同，甲的匝数比乙的匝数多．故结论为：在电流相同的情况下，线圈的匝数越多磁性越强；
③大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散；
（2）①通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，为准确反应电流产生的热量的多少，两个烧瓶中所盛煤油的质量应该相等；
②将铜丝和镍铬合金丝串联的目的是控制电流和通电时间相同；由焦耳定律Q=I²Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，右瓶中的镍铬合金丝的电阻较大，放出的热量多，所以右烧瓶中温度计的示数升高的快；表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：（1）①C；②匝数越多；③同名磁极相互排斥；（2）①相等；②大．

点评 本题考查了学生对焦耳定律、比热容的探究实验、串联电路的电流关系的了解和掌握，因为物理量多，在分析时要用好控制变量法．