Question

14．運用知識解決問題：
（1）有一個用電磁繼電器控制航標燈的電路圖如圖1所示，R為光敏電阻，光照時電阻很��；不受光照時，阻值很大．這樣在太陽西沉時航標燈會發光；太陽東升時，航標燈會不發光．
（2）下列說法錯誤的是A
A．磁感線是真實存在的
B．磁感線在磁體的外部從磁體N極出發，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也被磁化成小磁體
（3）如圖2所示的四個實驗，下列描述錯誤的是D

A．甲實驗研究的是電磁感應現象，搖動手柄線圈轉動過程中機械能轉化為電能
B．乙實驗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．丙實驗說明電流周圍存在磁場，且磁場方向可由小磁針靜止時N極指向來判斷
D．丁實驗研究的是通電導體在磁場中受力而運動，發電機是依據此原理制成的
（4）要增強電磁鐵的磁性，以下方法中可行的是B
A．減少線圈的匝數        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，根據小磁針的指向，標出大磁體的N、S極和磁感線方向．

Answer 1

分析 （1）知道電磁鐵磁性強弱的影響因素，即電流越大，其磁性就越強；
（2）A、磁場是磁體周圍存在的一種看不見、摸不著的物質，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極發出，回到S極的；
C、只要是磁體，都存在兩個磁極：N極和S極；
D、磁鐵吸引鐵一類物質的過程就是這類物質磁化的過程．
（3）A、在電磁感應現象中，首先要通過外力使導體運動起來，這樣就消耗了機械能．電路中產生了感應電流即得到了電能．
B、根據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N極所指的方向，規定為該點磁場的方向；
D、通電線圈在磁場中受力轉動的過程中，是電能轉化為機械能；
（4）電磁鐵的磁性強弱由三個因素決定：線圈的匝數、線圈中的電流大小、有無鐵芯．因此要增強電磁鐵的磁性就要從這三個因素入手考慮．
（5）根據小磁針的N、S極指向，利用磁極間的作用規律可以確定磁體的N、S極，進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，光照時電阻很小，電流很大，電磁鐵磁性過強，將動觸點吸下，航燈變亮；不受光照時，阻值很大，電路中電流很小，此時動觸點由于彈簧的原因與燈泡分離，此時的航燈不發光．
（2）A、磁場是磁體周圍的看不見、摸不著的物質，但它是確實存在的；磁感線是我們為了形象的描述磁場，假想出來的物理模型，是不存在的，所以A是錯誤的；
B、磁感線在磁體的外部是從N極發出，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，即線圈轉動時，電路中就會產生感應電流，即電磁感應現象，該過程是將機械能轉化為電能的過程，故正確；
B、由安培定則可知，乙實驗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，故錯誤；
C、該實驗是奧斯特實驗，即說明通電導線周圍存在著磁場，且磁場的方向與電流的方向有關，磁場方向可由小磁針靜止時N極指向來判斷，故正確；
D、丁實驗研究的是通電導體在磁場中受力而運動，電動機是依據此原理制成的，故錯誤；
故選D．
（4）A、減少線圈的匝數，可以減弱螺線管的磁性，與題目要求不符．故A錯誤．
B、增大線圈中的電流可以增強螺線管的磁性．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，與磁性強弱無關．故C錯誤．
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錯誤．
故選B．
（5）由于異名磁極相互吸引，所以當小磁針自由靜止時，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）發光；不發光；（2）A；（3）D；（4）B；（5）見上圖．

點評 此題考查電磁繼電器的工作原理、磁體、磁場、磁感線的等知識點的了解，物理學是以觀察和實驗為主的實驗學科，很多的物理知識都來源于實驗，在學習中應重視實驗的學習，要牢記一些重要實驗裝置圖．