Question

自古以來(lái)，人們一直認(rèn)為電與磁沒(méi)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(lái)．
（1）1820年，丹麥物理學(xué)家

奧斯特

做實(shí)驗(yàn)時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)電流時(shí)，它旁邊的磁針發(fā)生了

偏轉(zhuǎn)

．由此說(shuō)明了

電流周圍存在磁場(chǎng)

，在世界上第一個(gè)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(guò)來(lái)，磁能否生電呢？這種思考問(wèn)題的方法在創(chuàng)造學(xué)中叫

逆向思考

法．
英國(guó)物理學(xué)家

法拉第

經(jīng)過(guò)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(gè)現(xiàn)象發(fā)明了發(fā)電機(jī)，將

機(jī)械

能轉(zhuǎn)化成

電

能，開辟了電氣化時(shí)代．
（3）什么情況下磁能生電呢？小明進(jìn)行了如下的探究：如圖所示，把導(dǎo)線與靈敏電流計(jì)組成閉合電路．
a．讓導(dǎo)線在

磁場(chǎng)

中做

切割磁感線

運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，證明有感應(yīng)電流生成；
b．小明進(jìn)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(chǎng)中反方向運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)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(yùn)動(dòng)方向

有關(guān)

（填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．
c．小明又進(jìn)一步思考，感應(yīng)電流大小會(huì)與什么因素有關(guān)呢？若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速度不同，能否改變感應(yīng)電流的大��？
請(qǐng)你利用現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證小明的猜想．請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．
①步驟：

①讓導(dǎo)體以較慢的速度在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(shí)驗(yàn)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)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(gè)：閉合電路；導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；
b根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即可確定感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)快慢是否有關(guān)．

解答：解：（1）由奧斯特實(shí)驗(yàn)可知：給導(dǎo)體通電時(shí)，原來(lái)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(shuō)明了電流的周圍存在磁場(chǎng)．
（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(guó)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(guò)程中，消耗機(jī)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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．
b、磁場(chǎng)方向不變，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(chǎng)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(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)．
由此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①讓導(dǎo)體以較慢的速度在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流器的指針偏轉(zhuǎn)角度；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)表格如下表：

	1	2	3
速度	較慢	較快	很快
電流計(jì)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(chǎng)．
（2）逆向思考；  法拉第；  機(jī)械；  電．
（3）磁場(chǎng)；  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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度

點(diǎn)評(píng)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，要圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康募安孪肴フ归_．