Question

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、铁钉以及较长的导线为主要器材，进行如图所示的简易实验.

（1）如图将导线绕在两枚铁钉上，构成两个简易电磁铁串联的电路。从图中的情景看出，在其他条件相同的情况下，线圈的匝数越_______(选填 “多”或“少”)磁性越强。

（2）闭合开关，看到大头针会被吸向铁钉，说明大头针和铁钉之间有力的作用，这个力是通过_________而传递的：同时看到甲电磁铁上方的小磁针将_______(填“顺时针转动”“逆时针转动”或“静止不动”)。

（3）在（1）的基础上，将滑动变阻器的滑片向左调节，甲电磁铁所吸的大头针数量________；在（1）的基础上，将电源的正负极互换，甲电磁铁所吸的大头针数量___________(均选填“增大”、 “减少”或“不变”)

（4）某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台，机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现(如图所示)，其奥秘是 “手指”内部有电磁铁.

①机器人取放棋子是利用了电磁铁的__________(选填“磁性有无”或“磁极方向”)可以控制的特点.

②制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的________(选填字母)

A.铁      B.铜      C.铝

Answer

多 磁场 顺时针转动 增大 不变 磁性有无 A

【解析】

(1)[1]由题图可知，两电磁铁串联在电路中，通过的电流相等，甲电磁铁的线圈匝数多，且甲电磁铁吸引的大头针较多，表明甲电磁铁的磁性强，说明通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；

(2)[2]大头针和铁钉之间的力的作用，是通过磁场传递的；

[3]由安培定则可知，甲电磁铁上方是N极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针将顺时针转动；

(3)[4]在（1）的基础上，将滑动变阻器的滑片向左调节时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流将变大，甲电磁铁的磁性将增强，所以甲电磁铁所吸的大头针数量增大；

[5]在（1）的基础上，将电源的正负极互换时，电路中的电流大小不变，甲电磁铁的磁性强弱不变，所以甲电磁铁所吸的大头针数量不变；

(4)①[6]根据机器人取放棋子的特点可以推断，它是靠电磁铁磁性有无来控制“手指”的，当通电时有磁性，将棋子取起，当断电时无磁性，将棋子放下；

②[7]因为象棋棋子能被电磁铁吸引，因此一定是磁性材料制成的，铁是磁性材料，而铜、铝不是磁性材料，故选A。