Question

【题目】在19世纪20年代之前的漫长为岁月里，电和磁的研究基本都是独立发展的。而在18世纪来期，有一些科学家开始思索不同自然现象之间的联系，其中丹麦物理学家奥斯特指出“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个字宙纳在一个体系中。”揭开了人们探究电、磁联系的序幕！

经过多年的实验探究，奥斯特终于在1820年发现了电流的磁效应，震动了整个欧洲大陆科学界!当时欧洲很多科学家在奥斯特实验的启发下，纷纷研究“磁生电”。

(1).法拉第就是其中的一个。他进行了多次的实验，但也并非每次实验都是一帆风顺，下面模拟了在1822年到1831年之间，法拉第进行的几次实验。

请根据所学内容判断，实验中是否能观察到感应电流?如果可以，是在哪一过程中观察到的?

①如图所示，将两个线圈绕在同一个铁环上，其中一个线圈通过一个开关接在电源上，另一个线圈接一个灵敏电流计，接通电路一段时间后，断开电路。

②如图所示，法拉第用一根线把一个铜环固定在到线上并悬挂起来，像一个扭称一样，把条形磁铁的磁极插入环内，等候一段时间后，再把磁极拔出来。

(2).除了法拉第外，同时代的其他科学家也对电磁现象做了有意义的探索.

请根据所学内容判断，下列实验中是否出现电磁感应现象？并用电磁感应现象的规律简单解释实验现象。

①如图所示，安培和德莱里弗将用一根线把一个铜环固定在导线上并悬挂起来，像一个扭称一样，把条形磁铁的磁极移向铜环发现扭称发生了偏转。

②亨利在用实验考察绕有不同长度导线的电磁铁所产生的磁力大小时，发现当断开与通电线圈相连的开关时，会在开关处产生强烈的电火花。如图所示为根据亭利的论文还原的实验仪器图。

Answer 1

【答案】（1）两种情况下都能发生电磁感应现象；其中①是在断开电源的瞬间；②是在条形磁铁的磁极插入圆环的瞬间；

（2）①中发生了电磁感应现象；当条形磁铁的磁极移向铜环时，穿过铜环的磁通量发生变化，于是在铜环中产生感应电流，电流周围产生磁场，与磁铁相互作用而使线圈发生偏转；②中叶发生了电磁感应现象；当断开与通电线圈相连的开关时，通过线圈的电流突然减小，则磁通量减小，于是在线圈中要产生很强的自感电动势阻碍电流的减小，从而产生了电火花。

【解析】

（1）两种情况下都能发生电磁感应现象；其中①是在断开电源的瞬间；②是在条形磁铁的磁极插入圆环的瞬间；

（2）①中发生了电磁感应现象；当条形磁铁的磁极移向铜环时，穿过铜环的磁通量发生变化，于是在铜环中产生感应电流，电流周围产生磁场，与磁铁相互作用而使线圈发生偏转；②中叶发生了电磁感应现象；当断开与通电线圈相连的开关时，通过线圈的电流突然减小，则磁通量减小，于是在线圈中要产生很强的自感电动势阻碍电流的减小，从而产生了电火花。