Question

（1）科學(xué)家的每次重大發(fā)現(xiàn)，都有力地推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程．丹麥物理學(xué)家

奧斯特

首先發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場(chǎng)，第一個(gè)揭示了電和磁之間的聯(lián)系．小明同學(xué)自制了一個(gè)用開關(guān)來控制電磁鐵南北極的巧妙裝置，如圖所示．當(dāng)開關(guān)S接

a

（選填“a”或“b”）點(diǎn)時(shí)，電磁鐵的A端是N極．
（2）如圖是某同學(xué)家中的電能表，現(xiàn)用它測(cè)量一只燈泡的實(shí)際功率．他關(guān)掉其他用電器只讓該燈泡工作，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn)用時(shí)10min，這段時(shí)間燈泡消耗的電能是

0.01

kW?h，燈泡的實(shí)際功率是

60

W．

Answer 1

分析：（1）在1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場(chǎng)．知道電磁鐵的A端是N極，根據(jù)安培定則判定出線圈中的電流方向，由此可判斷出線圈中電流的方向，從而可以判斷出電壓的正負(fù)極，最后便可以判斷出開關(guān)S接哪一個(gè)點(diǎn)．
（2）“3000r/kW?h”的意義為：每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)過3000r，從而可以計(jì)算出電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30r消耗的電能，又知道工作時(shí)間，可利用公式P=計(jì)算出燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：（1）奧斯特把通電直導(dǎo)線放在水平方向靜止的小磁針上，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明受到磁力作用，實(shí)驗(yàn)表明電流周圍存在磁場(chǎng)．
從圖可知，電磁鐵的A端是N極，B端是S極，
用右手握住電磁鐵，大拇指指向N極，則四指指向電磁鐵線圈中的電流方向，
則電流從電磁鐵的A端流進(jìn)，從B端流出，
由此可知，A端應(yīng)接電源的正極，B端接電源的負(fù)極，
所以，當(dāng)開關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)電磁鐵的A端是N極．
（2）∵每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)過3000r，
∴電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30r消耗的電能為：W=

30r

3000r/kw?h

=0.01kW?h=3.6×10⁴J，
而t=10min=600s，
∴燈泡的實(shí)際功率為：P_實(shí)際=

W

t

=

3.6×104J

600s

=60W．
故答案為：（1）奧斯特；a；（2）0.01；60．

點(diǎn)評(píng)：本題考查安培定則的應(yīng)用及電能的計(jì)算和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，要學(xué)會(huì)對(duì)電能表參數(shù)的理解，解題過程中要注意單位的換算．