Question

小文同學學習了有關物理知識后，設想制作一個電動充氣泵．她畫出了如圖所示的結構示意圖，圖中E為電流大小和方向都不斷變化的交流電．
（1）你認為小文的設想運用了哪些物理知識？
（2）若電流從電源的a端流入時，小磁鐵向下運動，則此時電磁鐵的上端為______極，小磁鐵的下端為______極．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析圖中裝置結構，可以獲得運用的物理知識，比如電磁鐵應用了電流的磁效應、磁極間的相互作用、杠桿原理等；
（2）首先根據安培定則判斷出電磁鐵的N、S極，然后根據小磁鐵向下運動，根據異名磁極相互吸引，判斷出小磁鐵的N、S極．
解答：解：（1）分析圖中裝置的工作過程，通電后，電磁鐵有磁性，這是應用了電流的磁效應；電磁鐵將上面的小磁鐵，這是應用了磁極間的相互作用；小磁鐵向下時，彈性金屬片充當了一個杠桿，應用了杠桿原理；橡皮碗被擠壓，氣壓排出，對外做功，這是壓縮氣體對外做功；等等．
（2）當電流從a端流入時，根據安培定則可以判斷電磁鐵上端為S極；由于小磁鐵向下運動，根據異名磁極互相吸引，說明小磁鐵的下端為N極．
故答案是：（1）電流的磁效應（或電流產生磁場、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，氣體壓強與體積的關系等；
（2）南（S），北（N）．
點評：該題通過小制作考查了電與磁、杠桿等多方面的知識點，難度不大，但需要認真分析圖示裝置的工作過程．