Question

自古以来，人们一直认为电与磁没有联系，直到近代许多科学家的出色工作，才将电与磁统一起来．
（1）1820年，丹麦物理学家______做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了______．由此说明了______，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系．
（2）请你在图中标明开关闭合后磁感线的方向和螺线管中的电流方向和N、S极，以及甲、乙磁铁的N、S极．
（3）电磁铁的应用较广泛，用它制成的电磁继电器更是一种自动控制的重要元件．如图所示是一种水位报警装置的原理图，当水位没有到达金属块______时，______灯亮；水位到达金属块______时，电磁铁中有电流通过，电磁铁产生______，吸引衔铁，使衔铁与下触点接触，______灯亮，表示水位过高．

（4）发现电流磁效应之后，许多科学家都在思索，既然电能生磁，那么反过来，磁能否生电呢？这种思考问题的方法在创造学中叫______法．英国物理学家______经过10年探索，于1831年发现了电磁感应现象．根据这个现象发明了发电机，将______能转化成______能，开辟了电气化的时代．
（5）什么情况下磁能生电呢？小明进行了如下的探究：如图所示，把导线与灵敏电流计组成闭合电路．
A、让导线在______中做______运动，灵敏电流计指针偏转，证明有感应电流生成；
B、小明进一步思考，感应电流方向与什么因素有关？小明让导线在磁场中反方向运动，发现灵敏电流计指针偏转的方向与刚才______，证明感应电流方向与导体的运动方向______（填“有关”或“无关”）．

Answer

（1）根据奥斯特实验现象解答，即能使在通电导体周围的小磁针发生偏转的现象；
（2）由电源的正负极根据右手螺旋定则得出通电螺线管的左端为N极，右端为S极，再由磁感线是从N极出来，回到S极的规律和磁极间的相互作用规律判断；
（3）根据电磁继电器的工作原理分析，即当电磁铁中通有电流时，吸引衔铁，使工作电路接通．
（4）知道电磁感应的物理学史及能量转化的方向，据此可答；
（5）根据闭合电路中部分导体切割磁感线时会在电路中产生感应电流和影响电流方向的因素回答．
【解析】
（1）1820年，丹麦物理学家奥斯特做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了偏转．由此说明了通电导体周围存在磁场，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系．
故答案为：奥斯特；偏转；通电导体周围存在磁场．
（2）图中由电流方向是由左侧流入，右侧流出，根据右手螺旋定则可知电磁铁左侧为N极，右侧为S极；在根据磁感线是从N极出来，回到S极的规律和同名磁极相排斥，异名磁极相吸引可知磁感线的方向和甲、丁的极性；如图所示：

（3）当水位没有到达金属块A时，电磁铁A断电，电磁铁无磁性，弹簧C把衔铁拉上与上触点接触，使绿灯接通电源，则绿灯亮；水位到达金属块A时，电磁铁中有电流通过，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使衔铁与下触点接触，使红灯接通电源，则红灯亮，表示水位过高．
故答案为：A； 绿； A； 磁性； 红．
（4）根据电能生磁，反过来思考，磁能否生电呢？这种问题的方法在创造学中叫逆向思考法．英国物理学家法拉第经过10年探索，于1831年发现了电磁感应现象．根据这个现象发明了发电机，将机械能转化成电能，开辟了电气化的时代．
故答案为：逆向思考法；法拉第；机械；电．
（5）把导线与灵敏电流计组成闭合电路时，根据闭合电路中部分导体切割磁感线时才会产生感应电流可知：
A、让导线在磁场中做切割磁感线运动，灵敏电流计指针偏转，证明有感应电流生成；
B、小明进一步思考，感应电流方向与什么因素有关？小明让导线在磁场中反方向运动，发现灵敏电流计指针偏转的方向与刚才相反，证明感应电流方向与导体的运动方向有关．
故答案为：A、磁场；切割磁感线；B、相反；有关．