Question

如图所示为一个中间有抽头的电磁铁的示意图，小明为了研究外形相同的电磁铁磁性的强弱与通电电流的大小及线圈匝数的关系，做了如下实验，实验步骤为：
（1）先连接好如图甲所示的电路，调整滑动变阻器的滑片位置，使电流表示数较小，记为I₁，发现电磁铁吸引大头针的数目较少；
（2）调整滑动变阻器滑片，使电流表的示数增大到I₂，发现电磁铁吸引大头针的数目增加；
（3）再按图乙所示的电路图连接好电路，调整滑动变阻器的滑片，使电流表的示数保持为I₂，发现电磁铁吸引大头针的数目进一步增加．
从以上实验可得出的结论是：
①______
②______
在实验步骤（3）中为什么要强调电流表的示数与步骤（2）中电流表的示数（I₂）保持相同？
③______．

Answer

（1）电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少来反映，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁磁性越强．
（2）电磁铁磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯．在电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；在线圈和电流一定时，有铁芯时电磁铁磁性越强．
（3）电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关，探究电磁铁磁性跟电流大小的关系时，控制线圈匝数和铁芯一定；探究电磁铁跟线圈匝数关系时，控制电流大小和铁芯一定．
【解析】
①由步骤（1）（2）得，电磁铁的线圈匝数和铁芯一定，电流越大，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强，所以在线圈和铁芯一定时，通过线圈的电流越大，磁场越强．
②由步骤（2）（3）得，电磁铁的电流和铁芯一定，线圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强，所以在电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越强．
③步骤（2）（3）中，探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系，控制电流大小和铁芯不变，这是控制变量法．
故答案为：①在线圈和铁芯一定时，通过线圈的电流越大，磁场越强；②在电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越强；③电磁铁的磁性强弱与通过的电流和线圈匝数两种因素有关，为了研究磁性强弱与线圈匝数的关系，应控制电流相同．