实验26 探究影响通电螺线管磁性强弱的因素实验(原卷及解析版)

实验二十、探究影响电螺线管磁性弱因素的实【验的探究影响通电螺线管磁性强弱的因素。【验材电源、滑动变阻器、导线若干、电磁铁、大头钉、开关、铁钉若干。【验法①控制变量法：②转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。【验理电流的磁效应【验想①磁性强弱与线圈的匝数有关系②磁性强弱与电流有关系③磁性强弱与有无铁芯有关系【验骤（一）探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系方：持铁芯、线圈匝数不改变通过电磁铁的电流大观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。现：大电,磁铁吸引的大头针数目增结：芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越,，磁的磁性越.电磁铁磁性强弱与电流大小有（二）探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系1

方：持电流、铁芯不改变线圈的匝数观察电磁铁吸引大头的多少来判断电磁铁的磁性强弱。现：圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针数目增.结：电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有（三）探究通电螺线管的磁性强弱与有无铁芯的关系方：持电流、线圈匝数不比较不插入铁芯和插入铁芯,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。数记：现：入铁芯后，通电螺线管吸引的大头针数目增.结：电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有【验论：①磁性强弱与线圈的匝数有关系：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越.②磁性强弱与电流有关系：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越，磁铁的磁性越.③磁性强弱与有无铁芯有关系：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增【点向1、电磁铁的优点：2

电磁铁磁性有无，可用电磁铁磁性强弱，可用电磁铁的极性变换，可用

来控制来控制来实现对电源正负极）2、实验原理：。3、实验涉及到的方法：、。4、电磁铁是一个带有铁芯的。5、实验得到的结论：通电螺线的磁性强弱与、、6、电磁铁的应用有哪些？答：、、。7、实验过程中，当插入通电螺管后磁性大大增强的原因是什么？答：。

有关。8、该实验过程中改变电流的大是通过

实现的9、该实验中滑动变阻器的作用：。10、验过程中，记录多组数据目的：。、果在实验中为了探究电流对通电螺线管磁性的强弱的影响时，还以增加

仪器。、验中用铁棒而不用钢棒的原因：。【创新母题】陈和张华同学作，探影响通电螺线管磁性强弱的因。用的实验器材有：干电池（电压一定动变阻器、数量较多的大头针、铁钉及长导线。（1）陈明将导线绕在铁钉上制成简易线管，利用

来显示通电螺线管磁性强弱；这种实验探究方法是

法。（2）张华连接好电路，图A示，滑动变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，铁钉吸引一定量的大头针；此现象说明电流具有；移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，图B所示，铁钉吸引大头针的数量增大。比较图A和B可

图中的电流较小。可得出结论，通过通电螺线管的电流越（填大或小），通电螺线管磁性越强。（3）在）中比较图A和B，探究影响通电螺线管磁性强弱的过程中采用的探究方法是；初中还学过哪些实验采用此探究方法，请举一个例子。3

（4）实验中滑动变阻器的作用是

和。（5）图所，陈明和张华将导线绕在两枚铁钉上构成两个简易通电螺线管串联的路。实验状态由图显示的现象说明：在

相同的情况下通螺线管线圈

越（填多或少，电螺线管磁性越强。（）明在实验过程中发现，被吸引的大头针之间上部一端靠近紧密，下端则是分散开来，原是：。（7）过上述实验可知：通电螺线管磁性的强弱与、有关。为了探究该猜想可以采用以下哪种材料做成的选。

有关；除此之外可能还与A、

B铁

C铝练1（2019衢）研究通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关，科设计了如图路。（1）强弱判断：通电螺线管吸引大头数量越多，表示其磁性__。（2）具体操作：①将无铁芯的螺线管接入电路，把变阻器滑片移至最下端，闭合开关，发现螺线管吸引大头针数量较少。②断开开关S，螺线管中插入铁芯，将变阻器滑片P稍上移，闭合开关S，现线管吸引大头针数量较多。（3）评价交流①上述实验，没有进行多次实验，且存在的错误____②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察，本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图2所示实验采用的方法与之相同的有___4

练2：小组同学在探“电螺线管周围磁场强弱与哪些因素有的实验时设了（所示的实验装置用一根铁钉绕上导线作通电螺线管上流时会产生磁场过观察通电螺线管吸引大头针的多少来判断周围磁场的强弱．改变螺线管中电流时情况如图（b）示，接着改变铁钉上所绕导线的匝数，此时通上电流后的情况如图（）所示．请仔细观察图中电流表的示数和吸引大头针的情况，然归纳得出结论：。（）析比较图（）（）图可得：；（）析比较图（）（）图可得：．乙小组同学想要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关”上述器材的基础上要加一器材即可，该器材是．实验时，当观察到

现象时，表明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关．练3：图所,是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因”的装置图它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成通过观察指针B偏角度的大小来判断电磁铁磁性的强在指针下方固定一物体当用导线a接线柱2相连闭合开关后指针B发偏(1)指针下方的物体A由

质材料制成.5

铜

铝

C.塑料

铁(2)实验发:①将滑动变阻器的滑向移动过程中指针B偏的度将会。②将导线a由与接线柱2相改为与接线柱相,合开关后调整滑动变阻器的滑片P的置使路中的电流保持不变,可发现指针B偏的角度将会。(3)经过对电磁铁的研究,得出电磁铁的磁性强弱与

及

有关练4（2018枣庄）探“通螺线管的外部磁”实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。（）电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与

的磁场相似。（）明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中

方向有关。（小继续实验探究并按图连接电路先将开关S接a观察电流表的示数及吸引大头针数目；再将开关S从a换b，调节变阻器的滑片，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节动变阻器是为了，来探究

的关系。练5在探究影电磁铁磁性强弱的因实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．(1)、当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个（选填增”或减少）说明电流越____，电磁磁性越强；(2)、由图示可知，（选填甲或乙）_____磁性强，说明电流一定时_____，电磁磁性越强；(3)、电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是；(4)、本实验中用到了多种研究方法：6

①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时控制电流相等列验的研究方法和这种方法不同的是____。A研究电流大小和电压、电阻的关系B研究影响电阻大小的因素C．电流表测量串联电路中的电流②本实验中还用到了其他研究方法磁铁的磁性强弱用什么来显示列验的研究方法和这种方法不同的是__A在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率B研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少C．究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小(5)、本实验进行了多次实验，多次实验的目的和下列实验多次实验的的相同的是（）伏法测量定值电阻的阻值探并联电路电流规律C.测量小石块的密度实验二十、探究影响电螺线管磁性弱因素的实【验的探究影响通电螺线管磁性强弱的因素。【验材电源、滑动变阻器、导线若干、电磁铁、大头钉、开关、铁钉若干。【验法①控制变量法：②转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。【验理电流的磁效应【验想①磁性强弱与线圈的匝数有关系②磁性强弱与电流有关系7

③磁性强弱与有无铁芯有关系【验骤（一）探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系方：持铁芯、线圈匝数不改变通过电磁铁的电流大观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。现：大电,磁铁吸引的大头针数目增结：芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越,，磁的磁性越.电磁铁磁性强弱与电流大小有（二）探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系方：持电流、铁芯不改变线圈的匝数观察电磁铁吸引大头的多少来判断电磁铁的磁性强弱。现：圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针数目增.结：电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有（三）探究通电螺线管的磁性强弱与有无铁芯的关系8

方：持电流、线圈匝数不比较不插入铁芯和插入铁芯,观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁的磁性强弱。数记：现：入铁芯后，通电螺线管吸引的大头针数目增.结：电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大.电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有【验论：①磁性强弱与线圈的匝数有关系：当电流和铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越.②磁性强弱与电流有关系：铁芯、线圈匝数不变时，通过电磁铁的电流越越，磁铁的磁性越.③磁性强弱与有无铁芯有关系：当电流和线圈匝数不变时，插入铁芯，通电螺线管磁性大大增【点向1、电磁铁的优点：电磁铁磁性有无，可电流的通断来控制电磁铁磁性强弱，可改变电流的大小来控制电磁铁的极性变换，可用改变电的方向来实现对电源正负极）2、实验原理电的磁效应。3、实验涉及到的方法控变法、换法4、电磁铁是一个带有铁芯通螺线管。5、实验得到的结论：通电螺线的磁性强弱电流的大小、线圈的匝数、是否有铁有关。6、电磁铁的应用有哪些？答电磁起重机、电铃、电话听筒、话筒、电磁继电器、磁悬浮列。7、实验过程中，当插入通电螺管后磁性大大增强的原因是什么？答：因铁芯在通电螺线管产生的磁场中被磁化后相当于一根磁。8、该实验过程中改变电流的大是通改变滑动变阻器的阻实的9、该实验中滑动变阻器的作用保护电路、改变电流大。9

10、验过程中，记录多组数据目的为了得出普遍规律，避免实验的偶然。、果在实验中为了探究电流对通电螺线管磁性的强弱的影响时，还以增加一项仪电流。、验中用铁棒而不用钢棒的原因钢被磁化后成为永磁铁，断电后仍有磁性，大头针不会掉下。【创新母题】陈和张华同学作，探影响通电螺线管磁性强弱的因。用的实验器材有：干电池（电压一定动变阻器、数量较多的大头针、铁钉及长导线。（1）陈明将导线绕在铁钉上制成简易线管，利用

来显示通电螺线管磁性强弱；这种实验探究方法是

法。（2）张华连接好电路，图A示，滑动变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，铁钉吸引一定量的大头针；此现象说明电流具有；移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，图B所示，铁钉吸引大头针的数量增大。比较图A和B可

图中的电流较小。可得出结论，通过通电螺线管的电流越（填大或小），通电螺线管磁性越强。（3）在）中比较图A和B，探究影响通电螺线管磁性强弱的过程中采用的探究方法是；初中还学过哪些实验采用此探究方法，请举一个例子。（4）实验中滑动变阻器的作用是

和。（5）图所，陈明和张华将导线绕在两枚铁钉上构成两个简易通电螺线管串联的路。实验状态由图显示的现象说明：在

相同的情况下通螺线管线圈

越（填多或少，电螺线管磁性越强。（）明在实验过程中发现，被吸引的大头针之间上部一端靠近紧密，下端则是分散开来，原是：。（7）过上述实验可知：通电螺线管磁性的强弱与、有关。为了探究该猜想可以采用以下哪种材料做成的选。

有关；除此之外可能还与A、

B铁

C铝【答案】（）引大头针的多少；转换法；（）效应；A；大；10

（）制变量法；探究影响电阻大小因素的实验（）护电路；改变电流大小；（）流大小；匝数；多；（）头针被磁化后，下端是同名磁极相互排斥；（）电流大小、线圈匝数；是插入铁芯B；【解析】（）题采用了转换法（吸引大头针的多少）来探究影响磁性强弱的因素；（）电导体存在磁场说明电流的磁效应，类似奥斯特实验的结论；在探究电流大小对通电螺管磁性强弱的影响时用制变量法电流的大小控制则是通过调节滑动变阻器接入电路中电阻丝的长来实现的，由实现现象可以得知B图的电流较大，吸引的大头针的数量多。（）实验采用的是控制变量法来探究影响通电螺线管磁性强弱的，控制变量法主要用于为了究某一项因素对实验或结论的影响时需控制其他的条件保持一致能确保是此因素对实验的影响中阶段控制变量法的应用非常广泛，例如探究电阻的大小影响因素，液体压强的特点，滑动摩擦力的影因素等。（）实验中为了研究电流大小对通电螺线管磁性的强弱，是利用滑动变阻器能够改变电阻，而改变电流来完成的同时在实验中避免流过大可能出现的损坏电路问题过增大阻值降低电流起到保护电路的作用。（）通过实验可以得知，影响通电螺线管磁性强弱的因素有电流大小，线圈的匝数。其他条件定的情况下线圈匝数越多，磁性越强，吸引的大头针也就越多。（被吸引的大头针过段时间磁化使得大头针下端带有相同的磁极极间会发生排此，下端会分散开来。（）通电螺线管的磁性主要和电流大小、线圈匝数有关，同时会受到是否有铁芯的影响，当有芯插入螺线管中时铁是软磁铁，很快磁化后生和通电螺线管类似的磁场，使得二者磁场相互叠，使得磁性加强。练1（2019衢）研究通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关，科设计了如图路。11

（1）强弱判断：通电螺线管吸引大头数量越多，表示其磁性__。（2）具体操作：①将无铁芯的螺线管接入电路，把变阻器滑片移至最下端，闭合开关，发现螺线管吸引大头针数量较少。②断开开关S，螺线管中插入铁芯，将变阻器滑片P稍上移，闭合开关S，现线管吸引大头针数量较多。（3）评价交流①上述实验，没有进行多次实验，且存在的错误____②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察，本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图2所示实验采用的方法与之相同的有___【答案】（1）强；（3①没有控制电流大小相同；AB【解析】（1）实验中通过通电线圈吸引大头针目的多少来反映通电线圈磁性的强弱，通电线圈能吸引大头针的数量越多，线圈的磁性越强；（3）①本实验为研“通电螺线管磁强弱与有无铁芯的关”上述实验，没有进行多次实验，实验中，没有插入铁芯时把变阻器滑片移最下端入铁芯后将阻器滑片P稍向上移致次电流不同，即没有控制电流大小相同，这是错误的；12

②为判断电磁铁的磁性强弱，实验时采用电磁铁吸引大头针多少来确定，这种科学研究方法是换法，用块移动距离反映钢球的动能大小，也采用了转换法，故A正；海的形变程度越大，表示压力作用效果越明显，也采用了转换法，故B正；C.用黄豆和芝麻混合后量筒读数小反映分子间存在间隙转换法是类比法误选AB。练2：小组同学在探“电螺线管周围磁场强弱与哪些因素有的实验时设了（所示的实验装置用一根铁钉绕上导线作通电螺线管上流时会产生磁场过观察通电螺线管吸引大头针的多少来判断周围磁场的强弱．改变螺线管中电流时情况如图（b）示，接着改变铁钉上所绕导线的匝数，此时通上电流后的情况如图（）所示．请仔细观察图中电流表的示数和吸引大头针的情况，然归纳得出结论：。（）析比较图（）（）图可得：；（）析比较图（）（）图可得：．乙小组同学想要探究通电螺线管的磁场方向与电流方向的关”上述器材的基础上要加一器材即可，该器材是．实验时，当观察到

现象时，表明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关．【答案】（）通电螺线管上所绕导线的匝数相同时，通过的电流越大，通电螺线管周围的磁场越强．（）通电螺线管中的电流相同时，所绕导线的匝数越多，通电螺线管周围的磁场越强．（）磁针；当电流反向时，小磁针磁极的指向发生改变．【解析】（）析比较图（）（）图可知，此时线圈的匝数相同，电流大的吸引的大头针多，即磁性越强，即可得出：当通电螺线管上所绕导线的匝数相同时，通过的电流越大，通电螺线管周围的磁场强．（）析比较图（）（）图可知，此时线圈中的电流相同，但匝数不同，且匝数越多，磁性越强，即说明：当通电螺线管中的电流相同时，所绕导线的匝数越多，通电螺线管周围的磁场越强．（）于磁场的方向是看不见摸不着的，所以我们一般通过观察小磁针的指向来判定磁场的方，故此题中应该添加一个小磁针实时当察到当电流反向时小磁针磁极的指向发生改变现象时表通电螺13

线管的磁场方向与电流方向有关．练3如图所示,是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因”的装置图它是由电源、滑动变阻器、开关带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成通过观察指针B偏角度的大小来判断电磁铁磁性的强在指针下方固定一物体当用导线a接线柱2相连闭合开关后指针B发偏(1)指针下方的物体A由

质材料制成.铜

铝

C.塑料

铁(2)实验发:①将滑动变阻器的滑向移动过程中指针B偏的度将会。②将导线a由与接线柱2相改为与接线柱相,合开关后调整滑动变阻器的滑片P的置使路中的电流保持不变,可发现指针B偏的角度将会。(3)经过对电磁铁的研究,得出电磁铁的磁性强弱与【答案】(1)D；变；变大电流大小；线圈的匝.【解析】(1)磁铁有吸引铁钴镍等物物体D有质材料制成

及

有关(2)滑动阻器接入滑片左移时变电阻变,电变,

电磁铁的磁性增使指针偏转的角度更在电流不变

铁芯不变时线的匝数越多电铁的磁性越,

使指针偏转的角度更故导a由与接线柱2相改为与接线柱1相连线圈匝数增电磁铁的磁性增,针偏转的角度更.(3)实得出:当圈匝数一定,过电磁铁的电流越大,电铁磁性越强当过电磁铁的电流定时磁铁线圈的匝数越磁性越.练4（2018枣庄）探“通螺线管的外部磁”实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。14

（）电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与

的磁场相似。（）明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动80°，北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中

方向有关。（小继续实验探究并按图连接电路先将开关S接a观察电流表的示数及吸引大头针数目；再将开关S从a换b，调节变阻器的滑片，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节动变阻器是为了，来探究

的关系。【答案】（）形电流）制两次实验的电流大小不变；通电螺线管磁场强弱与线圈匝数。【解析】（）电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；（）果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动1，南北极所指方向发生了改变，由此知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。（）验中，他将开关从换到上，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片控两次实验的电流大小不变再次观察电流表示数及吸引的回形针数目样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。练5在探究影电磁铁磁性强弱的因实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．(1)、当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个（选填增”或减少）说明电流越____，电磁磁性越强；(2)、由图示可知，（选填甲或乙）_____磁性强，说明电流一定时_____，电磁磁性越强；15

(3)、电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是；(4)、本实验中用到了多种研究方法：①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时控制电流相等列验的研究方法和这种方法不同的是____。A研究电流大小和电压、电阻的关系B研究影响电阻大小的因素C．电流表测量串联电路中的电流②本实验中还用到了其他研究方法磁铁的磁性强弱