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(xué)家的出色工作，才將電與磁統(tǒng)一起來．
（1）1820年，丹麥物理學(xué)家

奧斯特

做實驗時偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)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

電流周圍存在磁場

，在世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系．
（2）發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)之后，許多科學(xué)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(xué)中叫

逆向思考

法．
英國物理學(xué)家

法拉第

經(jīng)過10年探索，于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)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，開辟了電氣化時代．
（3）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(dǎo)線與靈敏電流計組成閉合電路．
a．讓導(dǎo)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(yīng)電流生成；
b．小明進一步思考，感應(yīng)電流方向與什么因素有關(guān)？小明讓導(dǎo)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(yīng)電流方向與導(dǎo)體的運動方向

有關(guān)

（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
c．小明又進一步思考，感應(yīng)電流大小會與什么因素有關(guān)呢？若導(dǎo)線運動速度不同，能否改變感應(yīng)電流的大小？
請你利用現(xiàn)有器材，設(shè)計出實驗方案，驗證小明的猜想．請寫出實驗步驟，并設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．
①步驟：

①讓導(dǎo)體以較慢的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
②讓導(dǎo)體以較快的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
③讓導(dǎo)體以更快的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度．

．
②表格：

Answer 1

分析：（1）根據(jù)奧斯特實驗的相關(guān)基礎(chǔ)知識可以確定此題的答案．
（2）從磁生電，到電生磁，兩者思維角度互逆，這是一種逆向思維的方法．根據(jù)電磁感應(yīng)的有關(guān)基礎(chǔ)知識可以確定此題的答案．
（3）a產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩個：閉合電路；導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動；
b根據(jù)實驗現(xiàn)象，即可確定感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動方向的關(guān)系；
c利用控制變量法的思路去探究感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運動快慢是否有關(guān)．

解答：解：（1）由奧斯特實驗可知：給導(dǎo)體通電時，原來靜止在南北方向上的小磁針的指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，由此說明了電流的周圍存在磁場．
（2）逆著電生磁的思路去考慮磁能否產(chǎn)生電，這是一種逆向思維法．英國物理學(xué)家法拉第最早發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在此過程中，消耗機械能，得到電能．
（3）a、根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，電路中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流．
b、磁場方向不變，導(dǎo)體的運動方向改變，感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變，由此可知，感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動方向有關(guān)．
c、①要探究感應(yīng)電流的大小是否與導(dǎo)體運動的快慢是否有關(guān)，根據(jù)控制變量法的思路，就要讓其它因素不變，只改變導(dǎo)體在磁場中切割磁感線的速度，觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度是否變化，從而可以得到，感應(yīng)電流的大小是否與導(dǎo)體運動的快慢有關(guān)．
由此設(shè)計實驗步驟如下：
①讓導(dǎo)體以較慢的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
②讓導(dǎo)體以較快的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
③讓導(dǎo)體以更快的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
根據(jù)實驗步驟設(shè)計表格如下表：

	1	2	3
速度	較慢	較快	很快
電流計指針偏轉(zhuǎn)角度

答案如下：（1）奧斯特；  偏轉(zhuǎn)；  通電導(dǎo)體周圍有磁場．
（2）逆向思考；  法拉第；  機械；  電．
（3）磁場；  切割磁感線；
相反；  有關(guān)；
①步驟：①讓導(dǎo)體以較慢的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
        ②讓導(dǎo)體以較快的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
        ③讓導(dǎo)體以更快的速度在磁場中做切割磁感線運動，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
②表格：

	1	2	3
速度	較慢	較快	很快
電流計指針偏轉(zhuǎn)角度

點評：設(shè)計實驗步驟時，要圍繞實驗?zāi)康募安孪肴フ归_．