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人类为揭示电和磁的关系,经历了漫长的岁月.1820年,丹麦哥本哈根大学的年轻教师奥斯特,一直在寻求电和磁间的联系,一天在课堂上灵感突至,将一个小磁针放在一根直导线下方

时间:2017-09-12
人类为揭示电和磁的关系,经历了漫长的岁月.1820年,丹麦哥本哈根大学的年轻教师奥斯特,一直在寻求电和磁间的联系,一天在课堂上灵感突至,将一个小磁针放在一根直导线下方,再使导线接通电源,只见小磁针摆动了一个角度后稳定地停下来,从而证明了:通电导线周围能产生与磁极相作用的磁场,基于这原理,人们制成了电磁铁.
(1)通电后,若小磁针不动,则它的指向可能是______.
1822年,英国青年学生法拉第,深深地为奥斯特的实验所吸引,他想到:既然电能让磁体动,磁能否让通电导体动呢?一次实验中,他在一个水银盆中固定一根磁棒,棒边漂着一块插有一根铜线的软木,当铜线接通电池后,软木就漂动了起来,这证明了他的设想,他进一步的实验成果,为后人发明实用的电动机提供了有利的佐证,指明了方向.
(2)软木块由静止到开始漂动起来,说明:______.
1822年,法拉第又想到:电流可以产生磁;那么,反过来,磁能否产生电呢?他决心去探索“磁生电”的途径.此后,他对这个问题进行了长期艰苦的探究.1831年的一天,他实验失败后,正从线圈中收起一根磁铁时,发现和线圈相连的电流计上的指针动了一下.于是他抓住这一机会深究下去,终于发现了感应电流,磁确能转变成电!据此,法拉第设计并制造出世界上第一台发电机.人类从此逐步进入了电气时代.
(3)发电机是将______能转化为______能的机器.
(4)在法拉第的实验中,磁铁和闭合导线间相对静止能否产生感应电流?
正确答案:
①通电导线周围的磁场的方向是与导线垂直的,所以在磁场力的作用下,小磁针会与通电导线的方向垂直.
②插有铜线的软木运动状态发生了改变,说明受到了磁体对它的力的作用,所以通电导体在磁场中受到了力的作用.
③收磁铁时,磁铁和导线之间发生了相对运动,动能和重力势能都发生了改变,电流计的指针动了一下,说明产生了电流,所以是机械能转化为电能.
④从能的转化的角度,产生感应电流时是机械能转化为电能,所以磁铁和闭合导线间必须有相对的运动时,才能产生感应电流.

正确答案:
为:①小磁针指向与导线方向垂直;②通电的导体(铜线)受到了磁场力的作用;③机械,电;④不能.
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