Question

【題目】中國科技館“探索與發現”展廳有一個展品名為：“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，其中圖 （選填“甲”或“乙”）所描述的是軟螺線管通電的狀態。該展品的工作原理是 。

小磁針A實際的“N”極和 “S”極與標識的“N”極和 “S”極相反器材：電源（電源電壓4.5V保持不變）、滑動變阻器（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）、開關一個、導線若干。依據如圖所示電路，甲組同學選擇：保持電阻R兩端電壓U=3 V不變,記錄了六組數據，如甲表所示；乙組同學選擇：保持電阻R兩端電壓U=1.5 V不變，記錄了六組數據，如乙表所示。老師看完兩組同學記錄的數據，斷定：有一組學生的一些實驗數據是沒經過實驗，而是通過電流與電阻成反比，直接填在表格中的。你認為是 組同學的實驗數據有造假的成分。主要理由是 。

甲表：U=3 V

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=1.5 V

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】（1）乙；通電線圈的異名磁極相互吸引；（2）乙；利用實驗中所提供的器材無法得出表乙中的后四組數據．

【解析】

試題分析：（1）以每一匝線圈為研究對象，由安培定則可知，它們的N極都朝向同一方向，則相鄰的兩側為異名磁極，根據異名磁極相互吸引可知，當通電后，線圈會向中間靠攏，因此，圖乙所描述的是軟螺線管通電的狀態；

（2）由題意可知，電源電壓4.5V保持不變、滑動變阻器為0-20Ω；當兩次實驗中接入的電阻最大，為30Ω時，此時電路的最大阻值為30Ω+20Ω=50Ω，則電路中的最小電流為：I=U/I=4.5V/50Ω=0.09A對照表中數據可知，利用上述器材，不可能得出表乙中后四次的實驗數據，因此，老師認為乙組同學的實驗數據有造假成分。