Question

18．兩個(gè)線圈匝數(shù)分別為60匝和120匝，且外形相同的電磁鐵分別接入如圖1所示的電路中．閉合開關(guān)S后，用電磁鐵吸引大頭針，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄了如下表所示的數(shù)據(jù)．

	60匝的電磁鐵			120匝的電磁鐵
實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電流表示數(shù)/A	0.6	0.8	1.0	0.6	0.8	1.0
吸引大頭針的最大數(shù)目/枚	8	10	12	16	20	24

（1）分析第1、2、3次的實(shí)驗(yàn)記錄發(fā)現(xiàn)：線圈匝數(shù)相同時(shí)，電流越大，電磁鐵磁性越強(qiáng)．
（2）分析第1與4（或2與5或3與6）次的實(shí)驗(yàn)記錄發(fā)現(xiàn)：電流相同時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)．
（3）探究物理問(wèn)題的方法通常有控制變量法、等效替代法、類比法、建模法等．本探究實(shí)驗(yàn)所用的主要方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
（4）實(shí)驗(yàn)中使電流表的示數(shù)變大時(shí)，是在將滑片向左移動(dòng)（選填“左”或“右”）．
（5）電磁知識(shí)在生產(chǎn)與生活實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用．例如在醫(yī)學(xué)中，醫(yī)生對(duì)病人進(jìn)行腦部手術(shù)時(shí)，需要用到心肺機(jī)，心肺機(jī)的功能之一是用“電動(dòng)泵”替代心臟博動(dòng)，推動(dòng)血液循環(huán)．如圖2所示，將線圈ab纏繞并固定在活塞一端，利用其與固定磁鐵之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)電動(dòng)泵中的活塞，使血液定向流動(dòng)；閥門K₁、K₂都只能單向開啟，反向則封閉管路．當(dāng)線圈中的電流從a流向b時(shí)，請(qǐng)判斷活塞將向右（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，“動(dòng)力泵”處于送血（選填“抽血”或“送血”）狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素：電流大小、線圈匝數(shù)多少、是否有鐵芯；在匝數(shù)一定時(shí)，電流越大、電磁鐵磁性越強(qiáng)；
（2）要探究磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)一定時(shí)，要控制電流大小一定；
（3）電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無(wú)鐵芯有關(guān)，在探究過(guò)程中，用控制變量法；要知道電磁鐵磁性的強(qiáng)弱是看不見的，通過(guò)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量可以間接知道電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，這就是轉(zhuǎn)化的思想；
（4）電源電壓一定，電路中電流變大，由歐姆定律判斷電路中電阻大小和滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)的方向；
（5）由右手螺旋定則可知電磁鐵的磁極，由磁極間的相互作用可知活塞的移動(dòng)方向，則可知血液的流動(dòng)方向；

解答 解：（1）由第1次、第2次和第3次的數(shù)據(jù)分析可知，線圈匝數(shù)相同，隨著電流的增大，吸引大頭針的數(shù)量逐漸增多，所以可以得出線圈匝數(shù)一定時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)的結(jié)論；
（2）由第1次和第4次（或第2次和第5次、或第3次和第6次）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電流是一樣的，但線圈匝數(shù)越多，吸引大頭針的數(shù)量越多，說(shuō)明磁性越強(qiáng)，所以可以得出電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)的結(jié)論；
（3）電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無(wú)鐵芯有關(guān)，在探究過(guò)程中運(yùn)用控制變量法；通過(guò)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量可以間接知道電磁鐵磁性的強(qiáng)弱，在探究過(guò)程中運(yùn)用轉(zhuǎn)換法；
（4）電源電壓一定，由歐姆定律可知，電路中電流表示數(shù)變大，則電路中電阻變小，所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，故滑片P向左移動(dòng)；
（5）由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時(shí)同名磁極相對(duì)，故活塞右移，K₂關(guān)閉，K₁打開，故處于送血狀態(tài)．
故答案為：（1）電流；（2）1與4（或2與5或3與6）；（3）控制變量法；（4）左；（5）右；送血．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素的探究實(shí)驗(yàn)，以及在生活的實(shí)際應(yīng)用；要掌握如何使用控制變量法和轉(zhuǎn)換法研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素．