賈元真 富春竹 祝蕊
奧斯特的電生磁與法拉第的磁生電現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),是物理學發(fā)展史上的重要成就,它們進一步揭示了自然界電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系,促進了電磁理論的發(fā)展。下面為同學們解讀二者的聯(lián)系與區(qū)別。
一、從物理學史看二者的聯(lián)系
1. 奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應
奧斯特實驗是揭示電與磁之間聯(lián)系的開篇之作。1820年4月,奧斯特做實驗時,偶然發(fā)現(xiàn)通電導線可以使它下方的小磁針轉(zhuǎn)動,并于7月21日發(fā)表論文指出電流的周圍存在著與電流方向有關(guān)的磁場——電流的磁效應,即電生磁。
2. 奧斯特實驗對安培的影響
1820年9月11日,安培得知奧斯特實驗的第二天就重復了奧斯特實驗,并有了新發(fā)現(xiàn),于9月18日發(fā)表論文提出了右手定則,即安培定則。
3. 奧斯特實驗對法拉第的影響
奧斯特的發(fā)現(xiàn)使得法拉第堅信“既然電能生磁,磁也能生電”。經(jīng)歷近10年的研究,1831年8月29日,法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,即磁生電。
二、電生磁
三、磁生電
1. 電磁感應
2. 電磁感應的應用——發(fā)電機
四、電生磁與磁生電的對比區(qū)分
1. 兩種電磁現(xiàn)象的對比
2. 兩個方向的對比
四、典型辨析
例1 將小磁針放置在通電螺線管右側(cè),小磁針靜止時,其N極的指向如圖1所示。下列說法正確的是()。
A. 電流從導線的A端流入螺線管
B. 通電螺線管的左端為N極
C. 通電螺線管周圍真實存在磁感線
D. 改變導線中電流方向,通電螺線管磁性強弱會改變
解析:已知小磁針的磁極,根據(jù)異名磁極相互吸引,可知螺線管左側(cè)為N極,右側(cè)為S極,由安培定則可知,電流是從B端流入螺線管的。磁感線的表示方法是模型法,并不真實存在。電磁鐵磁性強弱的影響因素是電流大小和線圈匝數(shù),與電流方向無關(guān)。故B正確。
答案:B
例2 小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實現(xiàn)自動控制,其電路原理如圖2所示,R1是定值電阻,R2是光敏電阻,其阻值大小隨光照強度的增大而減小。當開關(guān)S1閉合,光線變暗時,下列判斷正確的是()。
A. 電流表示數(shù)減小,電磁鐵的磁性減弱,開關(guān)S2閉合
B. 電流表示數(shù)減小,電磁鐵的磁性增強,開關(guān)S2斷開
C. 電流表示數(shù)增大,電磁鐵的磁性增強,開關(guān)S2閉合
D. 電流表示數(shù)增大,電磁鐵的磁性減弱,開關(guān)S2斷開
解析:當開關(guān)S1閉合,光線變暗時,光敏電阻的電阻變大,控制電路中的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律得出電路中的電流變小,電磁鐵的磁性減弱,對銜鐵的吸引力減小,在右邊彈簧的拉力作用下,動觸點向下運動,開關(guān)S2閉合,路燈變亮。故A正確。
答案:A
例3 下列實驗操作不能使靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)的是()。
A B
C D
解析:A中線圈向右運動,運動方向與磁感線的方向平行,不能切割磁感線,不能產(chǎn)生感應電流;B中線圈向上運動,能切割磁感線,能產(chǎn)生感應電流;C和D中線圈不動,磁體向上或向下運動,根據(jù)運動的相對性,線圈切割了磁感線,能產(chǎn)生感應電流。故A正確。
答案:A
(作者單位:沈陽農(nóng)業(yè)大學附屬中學)