Question

運(yùn)用知識解決問題：
（1）在圖1中根據(jù)小磁針的指示方向標(biāo)明螺線管的極性、磁感線方向、電流方向、電源的正負(fù)極

（2）（多選）如圖2，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)圖及其應(yīng)用圖的是：______．

（3）如圖3所示為某科技小組制作的恒溫箱的電路示意圖，電熱絲是用來加熱的元件．

答：通電后當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度未達(dá)到導(dǎo)電溫度計(jì)金屬絲所指示的溫度時，電熱絲被連接在電路中使恒溫箱內(nèi)溫度升高．當(dāng)導(dǎo)電溫度計(jì)中的水銀柱上升到金屬絲指示的溫度時，繼電器銜鐵被______，電熱絲______加熱（開始、停止），溫度______后，線圈電路______，電磁鐵______磁性，銜鐵被釋放，電熱絲再次被接入電路，從而保持恒溫向內(nèi)溫度恒定．
（4）一電阻是150Ω的電阻絲，通電1min產(chǎn)生的熱量是3.6×10⁴J，則通過電阻絲的電流是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道小磁針的指向，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律確定螺線管的磁極，進(jìn)而畫出通電螺線管的磁感線方向；由安培定則可判出電流的方向及電源的正負(fù)極．
（2）根據(jù)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件：（1）導(dǎo)體是閉合電路的一部分；（2）導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動，判斷各個選項(xiàng)．
（3）水銀溫度計(jì)中裝的是水銀，即其是導(dǎo)體，當(dāng)恒溫箱中的溫度高于一定溫度時，溫度計(jì)內(nèi)的水銀與上面的金屬絲接觸，電路接通，電磁鐵具有磁性，將銜鐵吸引過來，使電熱絲所在電路斷開，停止加熱；同理分析當(dāng)溫度降低時，即溫度計(jì)內(nèi)的水銀與其上面的金屬絲A分理，再分析電磁鐵中有無電流及對應(yīng)狀況即可判斷該裝置的工作原理．
（4）知道電阻絲的阻值、產(chǎn)生熱量和通電時間，利用焦耳定律求通過電阻絲的電流．
解答：解：
（1）小磁針的上端為N極，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知螺線管上端為S極、下端為N極；通電螺線管的磁感線方向從N極出來、回到S極；根據(jù)安培定則可判出電流從上端流入、從下端流出；電源上端為正極、下端為負(fù)極，如圖所示：

（2）A滿足產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
B是研究磁場對通電導(dǎo)體的力的作用的實(shí)驗(yàn)，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
C是研究通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的實(shí)驗(yàn)，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
D滿足產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
（3）通電后當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度未達(dá)到導(dǎo)電溫度計(jì)金屬絲所指示的溫度時，電熱絲被連接在電路中使恒溫箱內(nèi)溫度升高．當(dāng)導(dǎo)電溫度計(jì)中的水銀柱上升到金屬絲指示的溫度時，繼電器銜鐵被吸下，電熱絲停止加熱，溫度降低后，線圈電路斷開，電磁鐵失去磁性，銜鐵被釋放，電熱絲再次被接入電路，從而保持恒溫向內(nèi)溫度恒定．
（4）∵Q=I²Rt，
即：3.6×10⁴J=I²×150Ω×60s，
∴I=2A．
故答案為：（1）如圖所示；（2）A、D；（3）吸下；停止；降低；斷開；失去；（4）通過電阻絲的電流是2A．
點(diǎn)評：第一問考查了磁極間的相互作用規(guī)律和右手螺旋定則的使用．利用右手螺旋定則既可由電流的方向判定磁極磁性，也能由磁極極性判斷電流的方向和線圈的繞法．（2）第二問，解題的關(guān)鍵：一是明白每個圖的實(shí)質(zhì)，二是掌握產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件．
第三問考查了電磁鐵在電磁繼電器上的應(yīng)用，電磁繼電器實(shí)質(zhì)上是一個由電磁鐵來控制的自動開關(guān)，解題時結(jié)合電磁繼電器的原理進(jìn)行分析．
第四問考查了學(xué)生對焦耳定律的掌握和應(yīng)用，易錯點(diǎn)在“開方”．