Question

1．科學家的每次重大發現，都有力地推動了人類文明的進程．丹麥物理學家奧斯特首先發現了電流周圍存在磁場，第一個揭示了電和磁之間的聯系．小郭同學受此啟發自制了如圖所示的簡易壓力傳感器，彈簧甲連接在A、B兩絕緣板之間，B板固定，滑動變阻器R的滑片P與A板相連，并可隨A板一起運動．彈簧乙下端掛有一永磁體，永磁體正下方有一電磁鐵，E為電源，R₀為定值電阻．開關S閉合，電路接通后，電壓表示數為U₁，彈簧乙的總長度為l₁；當用力F向下壓彈簧甲后，電壓表示數為U₂，彈簧乙的總長度為l₂，則U₁＜U₂，l₁＜l₂ （以上兩空均選填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 奧斯特發現了電能生磁．即通電導線周圍有磁場，且通電導體周圍的磁場取決于電流的方向，這就是電流的磁效應；開關S閉合，定值電阻與滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，此時滑動變阻器接入電路的阻值最小，因此電路中電流最大，電壓表示數最小；先根據安培定則確定螺線管的N、S極；當用力F向下壓彈簧甲后，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據串聯電路起分壓作用和磁體間的相互作用判斷彈簧乙的長度．

解答 解：由圖可知，開關S閉合，定值電阻與滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，此時滑動變阻器接入電路的阻值最小，因此電路中電流最大，電壓表示數最小；根據安培定則可知，螺線管的下方為N極，上方為S極；
分析電路，當用力F向下壓彈簧甲后，滑動變阻器接入電路的電阻變大，因此電壓表示數變大，故U₁＜U₂，電路中電流變小，因此螺線管的磁性減弱，永磁體S極與螺線管的S極相互排斥的力減小，彈簧乙伸長的長度變長，即l₁＜l₂．
故答案為：＜；＜．

點評 本題考查了學生對滑動變阻器的變阻原理、歐姆定律、安培定則以及磁極間的相互作用的掌握和運用，分析電路圖，確認電路的連接方式是突破口，確認電壓表的測量對象和螺線管磁極的判斷是關鍵．