Question

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

奧斯特

做實驗時偶然發(fā)現(xiàn)，當導線中通過電流時，它旁邊的磁針發(fā)生了

偏轉(zhuǎn)

．由此說明了

通電導體周圍存在磁場

，在世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系．
（2）請你在圖中標明開關(guān)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(chǎn)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(fā)現(xiàn)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(chuàng)造學中叫

逆向思考法

法．英國物理學家

法拉第

經(jīng)過10年探索，于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象．根據(jù)這個現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機，將

機械能

能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，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(guān)？小明讓導線在磁場中反方向運動，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)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(guān)

（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)奧斯特實驗現(xiàn)象解答，即能使在通電導體周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象；
（2）由電源的正負極根據(jù)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(guī)律和磁極間的相互作用規(guī)律判斷；
（3）根據(jù)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(zhuǎn)化的方向，據(jù)此可答；
（5）根據(jù)閉合電路中部分導體切割磁感線時會在電路中產(chǎn)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(fā)現(xiàn)，當導線中通過電流時，它旁邊的磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．由此說明了通電導體周圍存在磁場，在世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系．
故答案為：奧斯特；偏轉(zhuǎn)；通電導體周圍存在磁場．
（2）圖中由電流方向是由左側(cè)流入，右側(cè)流出，根據(jù)右手螺旋定則可知電磁鐵左側(cè)為N極，右側(cè)為S極；在根據(jù)磁感線是從N極出來，回到S極的規(guī)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(chǎn)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(jù)電能生磁，反過來思考，磁能否生電呢？這種問題的方法在創(chuàng)造學中叫逆向思考法．英國物理學家法拉第經(jīng)過10年探索，于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象．根據(jù)這個現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)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(jù)閉合電路中部分導體切割磁感線時才會產(chǎn)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(zhuǎn)，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(guān)？小明讓導線在磁場中反方向運動，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)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(guān)．
故答案為：A、磁場；切割磁感線；B、相反；有關(guān)．

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