Question

小文同學(xué)學(xué)習(xí)了有關(guān)物理知識(shí)后，設(shè)想制作一個(gè)電動(dòng)充氣泵．她畫出了如圖所示的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中E為電流大小和方向都不斷變化的交流電．
（1）你認(rèn)為小文的設(shè)想運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？
（2）若電流從電源的a端流入時(shí)，小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)電磁鐵的上端為________極，小磁鐵的下端為________極．

Answer 1

解：（1）分析圖中裝置的工作過程，通電后，電磁鐵有磁性，這是應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)；電磁鐵將上面的小磁鐵，這是應(yīng)用了磁極間的相互作用；小磁鐵向下時(shí)，彈性金屬片充當(dāng)了一個(gè)杠桿，應(yīng)用了杠桿原理；橡皮碗被擠壓，氣壓排出，對(duì)外做功，這是壓縮氣體對(duì)外做功；等等．
（2）當(dāng)電流從a端流入時(shí)，根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵上端為S極；由于小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)異名磁極互相吸引，說明小磁鐵的下端為N極．
故答案是：（1）電流的磁效應(yīng)（或電流產(chǎn)生磁場(chǎng)、電磁鐵原理）磁極間的相互作用（或同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引），杠桿原理，壓縮氣體做功，氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系等；
（2）南（S），北（N）．
分析：（1）分析圖中裝置結(jié)構(gòu)，可以獲得運(yùn)用的物理知識(shí)，比如電磁鐵應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用、杠桿原理等；
（2）首先根據(jù)安培定則判斷出電磁鐵的N、S極，然后根據(jù)小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)異名磁極相互吸引，判斷出小磁鐵的N、S極．
點(diǎn)評(píng)：該題通過小制作考查了電與磁、杠桿等多方面的知識(shí)點(diǎn)，難度不大，但需要認(rèn)真分析圖示裝置的工作過程．