Question

小文同学学习了有关物理知识后，设想制作一个电动充气泵．她画出了如图所示的结构示意图，图中E为电流大小和方向都不断变化的交流电．
（1）你认为小文的设想运用了哪些物理知识？
（2）若电流从电源的a端流入时，小磁铁向下运动，则此时电磁铁的上端为________极，小磁铁的下端为________极．

Answer 1

解：（1）分析图中装置的工作过程，通电后，电磁铁有磁性，这是应用了电流的磁效应；电磁铁将上面的小磁铁，这是应用了磁极间的相互作用；小磁铁向下时，弹性金属片充当了一个杠杆，应用了杠杆原理；橡皮碗被挤压，气压排出，对外做功，这是压缩气体对外做功；等等．
（2）当电流从a端流入时，根据安培定则可以判断电磁铁上端为S极；由于小磁铁向下运动，根据异名磁极互相吸引，说明小磁铁的下端为N极．
故答案是：（1）电流的磁效应（或电流产生磁场、电磁铁原理）磁极间的相互作用（或同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引），杠杆原理，压缩气体做功，气体压强与体积的关系等；
（2）南（S），北（N）．
分析：（1）分析图中装置结构，可以获得运用的物理知识，比如电磁铁应用了电流的磁效应、磁极间的相互作用、杠杆原理等；
（2）首先根据安培定则判断出电磁铁的N、S极，然后根据小磁铁向下运动，根据异名磁极相互吸引，判断出小磁铁的N、S极．
点评：该题通过小制作考查了电与磁、杠杆等多方面的知识点，难度不大，但需要认真分析图示装置的工作过程．