Question

（1）某同學(xué)為探究電磁鐵磁性與線圈匝數(shù)的關(guān)系，設(shè)計了如圖所示的實驗．他用相同的漆包線在相同的鐵釘上繞制成兩個電磁鐵，接通電源后，實驗現(xiàn)象如圖1所示．這兩個電磁鐵是

串聯(lián)

（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），這樣連接的目的是為了保證這兩個電磁鐵的

電流

相等（選填“電壓”或“電流”），根據(jù)圖示的實驗現(xiàn)象，能得出的實驗結(jié)論是

電流相同的情況下，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強

．
（2）某物理興趣小組利用如圖2所示的實驗裝置做探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗，得到如下記錄表格（實驗中磁體不運動）：

實驗 序號	磁極位置	開關(guān) 情況	導(dǎo)體運動情況	電流計指針偏轉(zhuǎn)情況
1	上N下S	閉合	不運動	不偏轉(zhuǎn)
2	上N下S	閉合	上、下運動	不偏轉(zhuǎn)
3	上N下S	閉合	水平向右運動	向右偏轉(zhuǎn)
4	上N下S	閉合	水平向左運動	向左偏轉(zhuǎn)
5	上N下S	斷開	水平向右運動	不偏轉(zhuǎn)
6	上S下N	閉合	水平向左運動	向右偏轉(zhuǎn)

綜合分析上述實驗記錄，回答下列問題：
①通過分析比較實驗序號為1、2（或3、或4）及3、5，可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是

閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動

；
②通過分析比較實驗序號為3、4，可知影響感應(yīng)電流的方向的一個因素是

導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向

，通過分析比較實驗序號為4、6，可知影響感應(yīng)電流的方向的另一個因素是

磁場方向

．

Answer 1

分析：（1）用電器或線圈依次連接在一起是串聯(lián)；電磁鐵的磁性跟電流大小、線圈匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)．在電流大小和鐵芯一定時，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強；在線圈匝數(shù)和鐵芯一定時，電流越大，電磁鐵的磁性越強；在電流大小和線圈匝數(shù)一定時，有鐵芯時，電磁鐵的磁性更強．
（2）①產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個：電路是閉合的；導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動；兩者缺一不可．根據(jù)此理論與實驗的序號對應(yīng)起來即可得到答案．
②因為感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運動方向和磁場的方向有關(guān)，因此在探究時要用到控制變量法．找出實驗中的相同點和不同點，分析出控制哪一個量不變，從而研究的是和哪一個因素的關(guān)系，由此入手即可解決此題．

解答：解：（1）兩個電磁鐵依次連接在一起，是串聯(lián)的．串聯(lián)電路的電流處處相等，連接的目的是：控制兩個電磁鐵的電流相等；
由圖1可以看出，左邊電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目多，可知左邊電磁鐵的磁性強．兩個電磁鐵的電流大小相等、鐵芯相同，左邊線圈匝數(shù)越多，吸引的大頭針越多，磁性越強．所以，在電流相同的情況下，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強．
（2）①比較實驗序號3、5，兩者磁場方向相同、導(dǎo)體運動方向相同，實驗3中電路是閉合的，電路中有感應(yīng)電流，實驗5中電路是斷開的，電路中沒有感應(yīng)電流，由此可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件：電路是閉合的．
比較實驗序號1、2（或3、或4）可知，電路都是閉合的；1、2中導(dǎo)體沒有做切割磁感線運動，電路中沒有感應(yīng)電流．3、4中導(dǎo)體或向左或向右做了切割磁感線運動，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，由此可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件：導(dǎo)體做切割磁感線運動．
綜上所述，感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動；
②通過分析比較實驗序號為3、4可知，磁場的方向相同，導(dǎo)體的運動方向不同，感應(yīng)電流的方向也不相同，根據(jù)控制變量法的思路可以得出：感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向有關(guān)．
通過分析比較實驗序號為4、6可知，導(dǎo)體的運動方向相同，磁場的方向不同，感應(yīng)電流的方向也不相同，根據(jù)控制變量法的思路可以得出：感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)．
故答案為：（1）串聯(lián)；電流；電流相同的情況下，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強；
（2）①閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動；
②導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向；磁場方向．

點評：此題主要考查的是學(xué)生對電磁鐵磁性強弱的影響因素和產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的理解和掌握，控制變量法和轉(zhuǎn)換法在此實驗中得到了充分的應(yīng)用．要解決此類問題，一定要注意變化的量和不變的量．