Question

14．運(yùn)用知識(shí)解決問題：
（1）有一個(gè)用電磁繼電器控制航標(biāo)燈的電路圖如圖1所示，R為光敏電阻，光照時(shí)電阻很小；不受光照時(shí)，阻值很大．這樣在太陽西沉?xí)r航標(biāo)燈會(huì)發(fā)光；太陽東升時(shí)，航標(biāo)燈會(huì)不發(fā)光．
（2）下列說法錯(cuò)誤的是A
A．磁感線是真實(shí)存在的
B．磁感線在磁體的外部從磁體N極出發(fā)，最后回到S極
C．將條形磁鐵分成若干段，每段磁體均有N、S極
D．大頭針被磁鐵吸引的同時(shí)也被磁化成小磁體
（3）如圖2所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列描述錯(cuò)誤的是D

A．甲實(shí)驗(yàn)研究的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，搖動(dòng)手柄線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
B．乙實(shí)驗(yàn)中通電螺線管右端為S極，且螺線管外部的磁場和條形磁體的一樣
C．丙實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在磁場，且磁場方向可由小磁針靜止時(shí)N極指向來判斷
D．丁實(shí)驗(yàn)研究的是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)是依據(jù)此原理制成的
（4）要增強(qiáng)電磁鐵的磁性，以下方法中可行的是B
A．減少線圈的匝數(shù)        B．增大線圈中的電流
C．改變線圈中電流的方向  D．減小線圈兩端的電壓
（5）在圖3中，根據(jù)小磁針的指向，標(biāo)出大磁體的N、S極和磁感線方向．

Answer 1

分析 （1）知道電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素，即電流越大，其磁性就越強(qiáng)；
（2）A、磁場是磁體周圍存在的一種看不見、摸不著的物質(zhì)，為了形象的描述磁場，我們用到了磁感線；
B、磁感線在磁體的外部是從N極發(fā)出，回到S極的；
C、只要是磁體，都存在兩個(gè)磁極：N極和S極；
D、磁鐵吸引鐵一類物質(zhì)的過程就是這類物質(zhì)磁化的過程．
（3）A、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，首先要通過外力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來，這樣就消耗了機(jī)械能．電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流即得到了電能．
B、根據(jù)由安培定則分析通電螺線管的NS極；
C、磁場中，小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)磁場的方向；
D、通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（4）電磁鐵的磁性強(qiáng)弱由三個(gè)因素決定：線圈的匝數(shù)、線圈中的電流大小、有無鐵芯．因此要增強(qiáng)電磁鐵的磁性就要從這三個(gè)因素入手考慮．
（5）根據(jù)小磁針的N、S極指向，利用磁極間的作用規(guī)律可以確定磁體的N、S極，進(jìn)而可以確定磁感線的方向．

解答 解：（1）由圖可知，R為光敏電阻，光照時(shí)電阻很小，電流很大，電磁鐵磁性過強(qiáng)，將動(dòng)觸點(diǎn)吸下，航燈變亮；不受光照時(shí)，阻值很大，電路中電流很小，此時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)由于彈簧的原因與燈泡分離，此時(shí)的航燈不發(fā)光．
（2）A、磁場是磁體周圍的看不見、摸不著的物質(zhì)，但它是確實(shí)存在的；磁感線是我們?yōu)榱诵蜗蟮拿枋龃艌�，假想出來的物理模型，是不存在的，所以A是錯(cuò)誤的；
B、磁感線在磁體的外部是從N極發(fā)出，回到S極的，所以B是正確的；
C、條形磁體分成若干段，每段磁體都有兩個(gè)磁極：N極和S極，所以C是正確的；
D、大頭針在被磁體吸引的過程就是它被磁化的過程，所以D是正確的．
（3）A、甲裝置中沒有電源，即線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，該過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故正確；
B、由安培定則可知，乙實(shí)驗(yàn)中通電螺線管右端為S極，左端為N極，且螺線管外部的磁場和條形磁體的一樣，故錯(cuò)誤；
C、該實(shí)驗(yàn)是奧斯特實(shí)驗(yàn)，即說明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，且磁場的方向與電流的方向有關(guān)，磁場方向可由小磁針靜止時(shí)N極指向來判斷，故正確；
D、丁實(shí)驗(yàn)研究的是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)是依據(jù)此原理制成的，故錯(cuò)誤；
故選D．
（4）A、減少線圈的匝數(shù)，可以減弱螺線管的磁性，與題目要求不符．故A錯(cuò)誤．
B、增大線圈中的電流可以增強(qiáng)螺線管的磁性．故B正確．
C、改變線圈中的電流方向，可以改變螺線管的NS極，與磁性強(qiáng)弱無關(guān)．故C錯(cuò)誤．
D、減小線圈兩端的電壓，即減小了螺線管中的電流，減弱了螺線管的磁性．故D錯(cuò)誤．
故選B．
（5）由于異名磁極相互吸引，所以當(dāng)小磁針自由靜止時(shí)，與小磁針N極靠近的一定是磁體的S極，與小磁針S極靠近的一定是磁體的N極，所以左邊磁體的左端為N極，右邊磁體的左端為S極．磁感線在磁體的外部從磁體的N極流出回到S極，所以磁感線的方向是向右的．如下圖所示：

故答案為：（1）發(fā)光；不發(fā)光；（2）A；（3）D；（4）B；（5）見上圖．

點(diǎn)評 此題考查電磁繼電器的工作原理、磁體、磁場、磁感線的等知識(shí)點(diǎn)的了解，物理學(xué)是以觀察和實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，很多的物理知識(shí)都來源于實(shí)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)中應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，要牢記一些重要實(shí)驗(yàn)裝置圖．