Question

如圖所示的奧斯特實驗中，閉合開關，原來靜止的小磁針發生了偏轉．造成小磁針偏轉的原因是什么呢？
猜想一：可能是通電后導線產生的熱量使空氣對流引起．
猜想二：可能是通電后導線周圍產生了磁場引起．
（1）小柯看到小磁針偏轉，認為它一定受到力的作用，他判斷的理由是 ______．
（2）為了驗證猜想一，下到方案可行的是 ______（可能不止一個正確選項）
①將整個裝置放在玻璃箱中進行實驗；
②將小磁針罩在燒杯中，導線置于燒杯上方并平行于小磁針進行實驗；
③改變導線中的電流方向．
（3）如果實驗中小磁針偏轉不明顯，請提供一條改進的建議 ______．

Answer 1

【答案】分析：（1）力可以改變物體的運動狀態，也可以改變物體的形狀．
磁場對通電導體具有力的作用，才使小磁針發生了偏轉，而并非是空氣對流引起的．
（2）要想驗證猜想一，可從兩方面入手：
①通過阻斷導線與小磁針之間空氣的對流，來觀察小磁針是否發生偏轉；
②不阻斷空氣對流的條件，而通過觀察不同的實驗現象來判斷空氣對流對于實驗結果的影響．
（3）如果小磁針偏轉不明顯，可以通過增大電流來增強磁場，或者其他增強磁場的方法都可以．
解答：解：（1）使物體運動，必須讓物體受力，因為只有力才可以改變物體的運動狀態．
（2）①若將整個實驗裝置都放在玻璃罩內，小磁針和導線之間的空仍然可以發生對流，所以不符合實驗要求．
②將小磁針放在燒杯內，而將導線置于燒杯上方，這樣小磁針和導線之間由于燒杯的阻隔，它們之間的空氣無法進行對流，若導線通電后，小磁針能夠發生偏轉，則可以驗證猜想一是錯誤的．
③方案中，雖然沒有阻斷小磁針和導線之間的空氣流動，但通過改變導線中的電流方向后發現，小磁針的偏轉方向也發生了變化，所以可以驗證小磁針的偏轉和空氣對流是無關的，即猜想一是錯誤的．
（3）增強磁場的方法有：增大電流、增加導線數量等等．
故答案為：
（1）力是改變物體運動狀態的原因．
（2）②③．
（3）增大導線中的電流（或增加干電池的節數、用多根直導線等）．
點評：本題考查學生對電和磁之間聯系的掌握情況，需要根據力學知識對物體的運動進行分析，有一定的難度．