Question

自古以來，人們一直認為電與磁沒有聯系，直到近代許多科學家的出色工作，才將電與磁統一起來．
（1）1820年，丹麥物理學家

奧斯特

做實驗時偶然發現，當導線中通過電流時，它旁邊的磁針發生了

偏轉

．由此說明了

通電導體周圍存在磁場

，在世界上第一個發現了電與磁之間的聯系．
（2）請你在圖中標明開關閉合后磁感線的方向和螺線管中的電流方向和N、S極，以及甲、乙磁鐵的N、S極．
（3）電磁鐵的應用較廣泛，用它制成的電磁繼電器更是一種自動控制的重要元件．如圖所示是一種水位報警裝置的原理圖，當水位沒有到達金屬塊

A

時，

綠

燈亮；水位到達金屬塊

A

時，電磁鐵中有電流通過，電磁鐵產生

磁性

，吸引銜鐵，使銜鐵與下觸點接觸，

紅

燈亮，表示水位過高．

（4）發現電流磁效應之后，許多科學家都在思索，既然電能生磁，那么反過來，磁能否生電呢？這種思考問題的方法在創造學中叫

逆向思考法

法．英國物理學家

法拉第

經過10年探索，于1831年發現了電磁感應現象．根據這個現象發明了發電機，將

機械能

能轉化成

電

能，開辟了電氣化的時代．
（5）什么情況下磁能生電呢？小明進行了如下的探究：如圖所示，把導線與靈敏電流計組成閉合電路．
A、讓導線在

磁場中

中做

切割磁感線

運動，靈敏電流計指針偏轉，證明有感應電流生成；
B、小明進一步思考，感應電流方向與什么因素有關？小明讓導線在磁場中反方向運動，發現靈敏電流計指針偏轉的方向與剛才

相反

，證明感應電流方向與導體的運動方向

有關

（填“有關”或“無關”）．

Answer 1

分析：（1）根據奧斯特實驗現象解答，即能使在通電導體周圍的小磁針發生偏轉的現象；
（2）由電源的正負極根據右手螺旋定則得出通電螺線管的左端為N極，右端為S極，再由磁感線是從N極出來，回到S極的規律和磁極間的相互作用規律判斷；
（3）根據電磁繼電器的工作原理分析，即當電磁鐵中通有電流時，吸引銜鐵，使工作電路接通．
（4）知道電磁感應的物理學史及能量轉化的方向，據此可答；
（5）根據閉合電路中部分導體切割磁感線時會在電路中產生感應電流和影響電流方向的因素回答．

解答：解：（1）1820年，丹麥物理學家奧斯特做實驗時偶然發現，當導線中通過電流時，它旁邊的磁針發生了偏轉．由此說明了通電導體周圍存在磁場，在世界上第一個發現了電與磁之間的聯系．
故答案為：奧斯特；偏轉；通電導體周圍存在磁場．
（2）圖中由電流方向是由左側流入，右側流出，根據右手螺旋定則可知電磁鐵左側為N極，右側為S極；在根據磁感線是從N極出來，回到S極的規律和同名磁極相排斥，異名磁極相吸引可知磁感線的方向和甲、丁的極性；如圖所示：

（3）當水位沒有到達金屬塊A時，電磁鐵A斷電，電磁鐵無磁性，彈簧C把銜鐵拉上與上觸點接觸，使綠燈接通電源，則綠燈亮；水位到達金屬塊A時，電磁鐵中有電流通過，電磁鐵產生磁性，吸引銜鐵，使銜鐵與下觸點接觸，使紅燈接通電源，則紅燈亮，表示水位過高．
故答案為：A； 綠； A； 磁性； 紅．
（4）根據電能生磁，反過來思考，磁能否生電呢？這種問題的方法在創造學中叫逆向思考法．英國物理學家法拉第經過10年探索，于1831年發現了電磁感應現象．根據這個現象發明了發電機，將機械能轉化成電能，開辟了電氣化的時代．
故答案為：逆向思考法；法拉第；機械；電．
（5）把導線與靈敏電流計組成閉合電路時，根據閉合電路中部分導體切割磁感線時才會產生感應電流可知：
A、讓導線在磁場中做切割磁感線運動，靈敏電流計指針偏轉，證明有感應電流生成；
B、小明進一步思考，感應電流方向與什么因素有關？小明讓導線在磁場中反方向運動，發現靈敏電流計指針偏轉的方向與剛才相反，證明感應電流方向與導體的運動方向有關．
故答案為：A、磁場；切割磁感線；B、相反；有關．

點評：本題考查的知識點較多，有磁場的性質、磁極間的相互作用規律、電磁繼電器的構造、原理、電磁感應等物理中的重要內容，需學生全面了解，有對現象具體分析的能力．