Question

18．兩個線圈匝數(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S后，用電磁鐵吸引大頭針，并移動滑動變阻器的滑片P，重復上述實驗，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
實驗次數(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次的實驗記錄發(fā)現(xiàn)：線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵磁性越強．
（2）分析第1與4（或2與5或3與6）次的實驗記錄發(fā)現(xiàn)：電流相同時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強．
（3）探究物理問題的方法通常有控制變量法、等效替代法、類比法、建模法等．本探究實驗所用的主要方法有控制變量法和轉換法．
（4）實驗中使電流表的示數(shù)變大時，是在將滑片向左移動（選填“左”或“右”）．
（5）電磁知識在生產(chǎn)與生活實踐中被廣泛應用．例如在醫(yī)學中，醫(yī)生對病人進行腦部手術時，需要用到心肺機，心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟博動，推動血液循環(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運動，帶動電動泵中的活塞，使血液定向流動；閥門K₁、K₂都只能單向開啟，反向則封閉管路．當線圈中的電流從a流向b時，請判斷活塞將向右（選填“左”或“右”）運動，“動力泵”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，電流越大、電磁鐵磁性越強；
（2）要探究磁性強弱與線圈匝數(shù)一定時，要控制電流大小一定；
（3）電磁鐵的磁性強弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無鐵芯有關，在探究過程中，用控制變量法；要知道電磁鐵磁性的強弱是看不見的，通過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弱，這就是轉化的思想；
（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變阻器滑片移動的方向；
（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方向，則可知血液的流動方向；

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，電流越大，磁性越強的結論；
（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）實驗數(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，說明磁性越強，所以可以得出電流一定時，線圈匝數(shù)越多，磁性越強的結論；
（3）電磁鐵的磁性強弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無鐵芯有關，在探究過程中運用控制變量法；通過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弱，在探究過程中運用轉換法；
（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，所以滑動變阻器接入電路中的電阻變小，故滑片P向左移動；
（5）由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時同名磁極相對，故活塞右移，K₂關閉，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．

點評 本題考查了電磁鐵磁性強弱的影響因素的探究實驗，以及在生活的實際應用；要掌握如何使用控制變量法和轉換法研究電磁鐵磁性強弱的影響因素．