Question

【題目】中國(guó)科技館“探索與發(fā)現(xiàn)”展廳有一個(gè)展品名為：“伸縮的線圈”，如圖甲、乙所示，分別是該展品中軟螺線管通電或不通電的狀態(tài)，其中圖（選填“甲”或“乙”）所描述的是軟螺線管通電的狀態(tài)．該展品的工作原理是 ．

器材：電源（電源電壓4.5V保持不變）、滑動(dòng)變阻器（0﹣20Ω）、定值電阻5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω，30Ω各一只、電壓表（0﹣3V）、電流表（0﹣0.6A）、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．依據(jù)如圖丙所示電路，甲組同學(xué)選擇：保持電阻R兩端電壓U=3V不變，記錄了六組數(shù)據(jù)，如甲表所示；乙組同學(xué)選擇：保持電阻R兩端電壓U=1.5V不變，記錄了六組數(shù)據(jù)，如乙表所示．老師看完兩組同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)，斷定：有一組學(xué)生的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是沒經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，而是通過電流與電阻成反比，直接填在表格中的．你認(rèn)為是組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有造假的成分．主要理由是 ．
甲表：U=3V

電阻/Ω	5	10	15	20	25	30
電流/A	0.60	0.30	0.20	0.16	0.12	0.10

乙表：U=1.5V

電阻/Ω	5	10	15	20	25	30
電流/A	0.30	0.15	0.10	0.075	0.06	0.05

Answer 1

【答案】乙；通電線圈的異名磁極相互吸引；乙；利用實(shí)驗(yàn)中所提供的器材無法得出表乙中的后四組數(shù)據(jù)
【解析】解：（1）以每一匝線圈為研究對(duì)象，由安培定則可知，它們的N極都朝向同一方向，則相鄰的兩側(cè)為異名磁極，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，當(dāng)通電后，線圈會(huì)向中間靠攏，因此，圖乙所描述的是軟螺線管通電的狀態(tài)．（2）由題意可知，電源電壓4.5V保持不變、滑動(dòng)變阻器為0﹣20Ω；
當(dāng)兩次實(shí)驗(yàn)中接入的電阻最大，為30Ω時(shí)，此時(shí)電路的最大阻值為30Ω+20Ω=50Ω，
則電路中的最小電流為：I= = =0.09A．
對(duì)照表中數(shù)據(jù)可知，利用上述器材，不可能得出表乙中后四次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此，老師認(rèn)為乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有造假成分．所以答案是：（1）乙；通電線圈的異名磁極相互吸引；（2）乙；利用實(shí)驗(yàn)中所提供的器材無法得出表乙中的后四組數(shù)據(jù)．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用通電螺線管的磁場(chǎng)和歐姆定律及其應(yīng)用，掌握通電螺線管的性質(zhì)：①通過電流越大，磁性越強(qiáng)；②線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)；③插入軟鐵芯，磁性大大增強(qiáng)； ④通電螺線管的極性可用電流方向來改變；歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）即可以解答此題．