Question

如圖所示的奧斯特實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)，原來靜止的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．造成小磁針偏轉(zhuǎn)的原因是什么呢？
猜想一：可能是通電后導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量使空氣對流引起．
猜想二：可能是通電后導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了磁場引起．
（1）小柯看到小磁針偏轉(zhuǎn)，認(rèn)為它一定受到力的作用，他判斷的理由是 ______．
（2）為了驗(yàn)證猜想一，下到方案可行的是 ______（可能不止一個(gè)正確選項(xiàng)）
①將整個(gè)裝置放在玻璃箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
②將小磁針罩在燒杯中，導(dǎo)線置于燒杯上方并平行于小磁針進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
③改變導(dǎo)線中的電流方向．
（3）如果實(shí)驗(yàn)中小磁針偏轉(zhuǎn)不明顯，請?zhí)峁┮粭l改進(jìn)的建議 ______．

Answer 1

【答案】分析：（1）力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，也可以改變物體的形狀．
磁場對通電導(dǎo)體具有力的作用，才使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而并非是空氣對流引起的．
（2）要想驗(yàn)證猜想一，可從兩方面入手：
①通過阻斷導(dǎo)線與小磁針之間空氣的對流，來觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
②不阻斷空氣對流的條件，而通過觀察不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來判斷空氣對流對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．
（3）如果小磁針偏轉(zhuǎn)不明顯，可以通過增大電流來增強(qiáng)磁場，或者其他增強(qiáng)磁場的方法都可以．
解答：解：（1）使物體運(yùn)動，必須讓物體受力，因?yàn)橹挥辛Σ趴梢愿淖兾矬w的運(yùn)動狀態(tài)．
（2）①若將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置都放在玻璃罩內(nèi)，小磁針和導(dǎo)線之間的空仍然可以發(fā)生對流，所以不符合實(shí)驗(yàn)要求．
②將小磁針放在燒杯內(nèi)，而將導(dǎo)線置于燒杯上方，這樣小磁針和導(dǎo)線之間由于燒杯的阻隔，它們之間的空氣無法進(jìn)行對流，若導(dǎo)線通電后，小磁針能夠發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則可以驗(yàn)證猜想一是錯(cuò)誤的．
③方案中，雖然沒有阻斷小磁針和導(dǎo)線之間的空氣流動，但通過改變導(dǎo)線中的電流方向后發(fā)現(xiàn)，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生了變化，所以可以驗(yàn)證小磁針的偏轉(zhuǎn)和空氣對流是無關(guān)的，即猜想一是錯(cuò)誤的．
（3）增強(qiáng)磁場的方法有：增大電流、增加導(dǎo)線數(shù)量等等．
故答案為：
（1）力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因．
（2）②③．
（3）增大導(dǎo)線中的電流（或增加干電池的節(jié)數(shù)、用多根直導(dǎo)線等）．
點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對電和磁之間聯(lián)系的掌握情況，需要根據(jù)力學(xué)知識對物體的運(yùn)動進(jìn)行分析，有一定的難度．