【分析】
1. 第(1)问:电磁铁的磁性强弱无法直接观察,实验中采用转换法,将磁性强弱转换为吸引大头针的数目,吸引大头针越多,说明磁性越强,以此来间接判断电磁铁的磁性强弱。
2. 第(2)问:猜想A是“电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性”,需要对比通电和断电两种状态下的实验现象。甲图开关断开,电路无电流,电磁铁无磁性;乙图开关闭合,电路有电流,电磁铁有磁性,通过这两组实验的对比可验证猜想A。
3. 第(3)问:猜想B是“电流越大,电磁铁磁性越强”,根据控制变量法,需控制电磁铁的匝数、外形相同,改变电流大小。乙和丙是同一电磁铁(匝数相同),丙图滑动变阻器接入电阻更小,电流更大,吸引的大头针更多,符合验证猜想B的条件。
4. 第(4)问:丁图中两个电磁铁串联,电流相同,此时匝数多的电磁铁磁性更强。猜想C的表述缺少前提条件,只有在电流大小一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多磁性越强的结论才成立,因此需要补充该条件。
【解析】
(1) 实验中运用转换法,通过电磁铁吸引大头针数目的不同,间接判断电磁铁磁性强弱,吸引大头针越多,磁性越强。
(2) 甲图开关断开,电路无电流,电磁铁无磁性,不吸引大头针;乙图开关闭合,电路有电流,电磁铁有磁性,吸引大头针。对比甲和乙两种情况,可验证猜想A正确。
(3) 乙和丙是同一电磁铁(匝数相同),丙图滑动变阻器接入电路的电阻更小,电路中电流更大,吸引的大头针更多,说明电流越大磁性越强,对比乙和丙可验证猜想B正确。
(4) 丁图中两个电磁铁串联,电流相同,匝数多的电磁铁吸引大头针更多,说明只有在电流大小一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多磁性越强,因此猜想C需补充“电流大小一定时”的条件。
【答案】
(1) 磁性强弱
(2) 甲和乙
(3) 乙和丙
(4) 电流大小一定时
【知识点】
电磁铁磁性的影响因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题围绕电磁铁磁性强弱的探究展开,核心考查转换法和控制变量法的应用。解题时需明确每个猜想对应的控制条件,通过实验现象分析得出结论,理解转换法将不可直接观察的磁性强弱转换为可观察的大头针数目是解题的关键。
【难度系数】
0.7