Question

6．用一個(gè)鐵釘、一節(jié)電池、一根電線和一個(gè)紐扣強(qiáng)磁鐵，可組裝成一個(gè)演示用的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)，組裝過(guò)程如圖甲、乙、丙所示．

（1）乙圖中，把鐵釘和磁鐵連起來(lái)后就能豎直地吸在電池的正極上，若磁鐵的N極朝上，S極朝下，則磁化后的鐵釘?shù)募舛藶镹（填“N”或“S”）極，磁鐵與鐵釘間的吸引力大于（填“大于”或“小于”）磁鐵的重力．
（2）丙圖中，用電線把電池的負(fù)極和磁鐵連接起來(lái)，就有電流通過(guò)磁鐵和鐵釘，通過(guò)鐵釘?shù)碾娏鞣较蚴窍蛳拢ㄌ睢跋蛏稀被颉跋蛳隆保�，磁鐵上的電流由于受到磁力作用而帶動(dòng)鐵釘開(kāi)始旋轉(zhuǎn)．
（3）這個(gè)簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，若它的輸入功率為2.0W，效率為60%，則輸出功率為1.2W．
（4）演示時(shí)，若要改變鐵釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)方向，可以改變電流方向．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，電線下端應(yīng)間歇性地接觸磁鐵，這樣做的好處是（寫(xiě)出一條即可）改變電流的方向．（提示：干電池通過(guò)的電流不允許長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)0.6A；磁鐵磁性隨溫度升高而減弱．）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)磁極間的相互作用判斷分析磁化后的鐵釘?shù)募舛说臉O性；
（2）電源外部，電流從電源正極流向負(fù)極；通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到磁力作用；
（3）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；已知輸入功率和效率，直接計(jì)算輸出功率；
（4）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與導(dǎo)體中電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)；
干電池通過(guò)的電流不允許長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)0.6A；磁鐵磁性隨溫度升高而減弱．

解答 解：（1）乙圖中，把鐵釘和磁鐵連起來(lái)后就能豎直地吸在電池的正極上，若磁鐵的N極朝上，S極朝下，則磁化后的鐵釘根據(jù)異名磁極相互吸引可得鐵釘?shù)募舛藶镹極，磁鐵與鐵釘間的吸引力大于磁鐵的重力．
（2）干電池外部，電流從正極流向負(fù)極，所以通過(guò)鐵釘?shù)碾娏鞣较蚴窍蛳碌�；磁鐵上的電流位于磁場(chǎng)中，由于受到磁力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)；
（3）簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
輸出功率為P_輸出=P_輸入×60%=2.0W×60%=1.2W；
（4）通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的方向取決于其在磁場(chǎng)中的受力方向，其受力方向改變則其轉(zhuǎn)動(dòng)方向就改變；而其受力方向與導(dǎo)體中電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)．因此要改變鐵釘轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以改變鐵釘中的電流方向或磁場(chǎng)方向；
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，若長(zhǎng)時(shí)間通電，會(huì)損壞電源；另外電流通過(guò)磁鐵，會(huì)產(chǎn)生熱量，溫度升高，使磁鐵的磁性減弱，所以為了保護(hù)電源和不減弱磁鐵的磁性，應(yīng)使電線下端應(yīng)間歇性地接觸磁鐵．
故答案為：（1）N；大于；（2）向下；磁力；（3）機(jī)械；1.2；（4）電流；保護(hù)電源（不減弱磁鐵的磁性）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了磁場(chǎng)相互作用、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化、影響磁場(chǎng)受力方向的因素等知識(shí)，涉及的知識(shí)較多，但難度不大，熟練應(yīng)用相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．