14. (2024,青岛)1820年,奥斯特在课堂上进行如图20-4-10甲所示实验时有新发现。这个发现令奥斯特极为兴奋,他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验,终于证实了电流周围存在着磁场。请根据情境,回答下列小题。
(1) 奥斯特在实验中发现:在小磁针上方的导线
(2) 将奥斯特实验中的小磁针更换成蹄形磁体,将导体放在磁场里,如图20-4-10乙所示。闭合开关,导体ab向左运动;改变导体ab中的电流方向,同时将磁体的N、S极上下对调,闭合开关后,导体ab向
(3) 学校生物实验小组想要研究鸡蛋的孵化,他们制作了恒温孵化箱,原理如图20-4-10丙所示。热敏电阻$R_2$安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小。
①闭合开关$S_1,$电磁铁的上端是
②$R_3和R_4$是加热电阻,$R_3 < R_4。调整好滑动变阻器R_1$的阻值,闭合开关$S_1、$$S_2,$恒温箱内温度升高到设定值后,动触点与
(1) 奥斯特在实验中发现:在小磁针上方的导线
通电
瞬间,磁针会发生偏转。改变导线中电流的方向
,小磁针的转动方向会发生改变。(2) 将奥斯特实验中的小磁针更换成蹄形磁体,将导体放在磁场里,如图20-4-10乙所示。闭合开关,导体ab向左运动;改变导体ab中的电流方向,同时将磁体的N、S极上下对调,闭合开关后,导体ab向
左
运动。实验中将电
能转化为机械
能,日常生活中的电动机
就是据此原理制成的。(3) 学校生物实验小组想要研究鸡蛋的孵化,他们制作了恒温孵化箱,原理如图20-4-10丙所示。热敏电阻$R_2$安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小。
①闭合开关$S_1,$电磁铁的上端是
N
极,恒温箱内温度升高时,电磁铁磁性增强
(选填“增强”或“减弱”)。②$R_3和R_4$是加热电阻,$R_3 < R_4。调整好滑动变阻器R_1$的阻值,闭合开关$S_1、$$S_2,$恒温箱内温度升高到设定值后,动触点与
下方
(选填“上方”或“下方”)静触点相连,加热电阻R₄
工作,这样就可以保证孵化箱降温阶段降温比较平缓,恒温箱内温度在小范围内波动。答案
(1)通电 方向
(2)左 电 机械 电动机
(3)①N 增强 ②下方 R₄
[解析]
(3)①闭合开关S₁,电流从下端流入,由安培定则可知,电磁铁的上端是N极;由于热敏电阻R₂阻值随温度升高而显著减小,所以恒温箱内温度升高时,R₂阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电磁铁磁性增强。②由P=U²/R可知,电压一定时,电阻越大,功率越小。因为R₃<R₄,所以R₃接入时恒温箱内高温加热,当恒温箱内温度升高到设定值后,应停止高温加热,故动触点与下方静触点相连,加热电阻R₄工作,可以低温加热,这样就可以保证孵化箱降温阶段降温比较平缓,恒温箱内温度在小范围内波动。
1. 图20-4-11为某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则螺线管F端为

S
极;若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,线圈将顺时针
(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。答案
S顺时针 [解析]由题图知,电流从螺线管EF的左端流入,由安培定则可知,E端为N极,F端为S极。由题意知,闭合开关,此时从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动;线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关,若将电源的正、负极对调,则螺线管中电流方向与原来反向,螺线管的磁极改变,且此时电动机线圈中的电流方向与原来也相反,则线圈受到磁场力的方向不会发生改变,即从O点沿转轴观察,线圈仍顺时针转动。
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