Question

（1）某单位有一块科技试验田，现有细导线、小灯泡、电铃、电池组、开关，请你为值班室看护人员设计一个报警电路．要求：情况正常时，值班室内灯亮铃不响；有动物闯入时，碰到栅栏会拉断导线，灯亮同时电铃响，请你画出设计的电路图．
（2）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向，小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极．

Answer 1

分析：（1）由题意可知，情况正常时，灯亮铃不响，有人畜闯入房间时，扯断细导线，灯亮同时铃响，所以正常情况下，导线把电铃短路，只有断开时电铃才响．
（2）根据螺线管的磁极，结合磁极间的相互作用规律，靠近螺线管N极的一端为小磁针的S极，根据磁感线特点可确定磁感线方向．
右手定则，伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向．

解答：解：（1）正常情况下，导线把电铃短路，只有断开时电铃才响，但灯泡一直是亮的，故电路图如图所示：
（2）由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与螺线管N极靠近的小磁针的一端是S极，另一端为N极；
根据图示的线圈绕向和螺线管的N、S极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极．磁感线方向从N极指向S极．如下图所示：

点评：（1）设计此电路图时，可以结合串并联电路的特点，合理设计电路，画完电路图时可以根据题意进行检验．
（2）安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个．在此题的第二问中就是间接告诉了磁场方向和线圈绕向来确定电流方向．