你知道电和磁是密切相关的现象吗?在本次实验活动中,你将利用电能制造一个磁场,并发现磁场可能会使指南针失效!
安全注意事项:在本次活动中会使用一把锋利的美工刀,你可请一位成年人协助实验。
● 小指南针
● 60厘米长的涂塑铜线
● 美工刀
● D型号的电池(1号电池)
● 橡皮筋
(1)你可以试着使用一下指南针,找到磁北的方向,然后看看当你用指南针面对不同的方向时会发生什么。你会发现,指南针会随着磁场的方向转动。
(2)请一位成年人用美工刀将铜线两端的塑料皮各刮掉大约3厘米长。
(3)把橡皮筋绕在电池上,这样橡皮筋就同时接触到了电池的顶部和底部。
(4)将金属线的一端塞到电池正极(电池上有凸起的一端)的橡皮筋下面(图1)。
(5)把金属线的另一端塞到電池负极的橡皮筋下面(图2)。
(6)当2根金属线都连接到电池上后,电流将通过导线从电池的正极流动到负极。
(7)将指南针放在金属线的中间位置(图3)。
(8)这时候指南针的指针会发生什么变化呢(图4)?如果你把金属线放在指南针的顶部而不是底部的话,又会发生什么现象呢?
(9)当你完成实验后,一定要记得断开电路!
即使我们看不见磁场,也要知道电流周围围绕着磁场,比如从电线中流过的电流周围就围绕着磁场。当离指南针很近的地方存在电流时,指南针会沿着电流周围磁场的方向转动,而不是地球磁场的方向。
在本次实验活动中,电流通过电线从电池的正极流向负极。你可以用右手法则确定电线周围的磁场方向(图5)。用右手握住导线,将大拇指指向电流流动的方向,那么磁场的运动方向与你的手指环绕导线弯曲的方向是一致的。你指尖指向的方向应该与指南针指向的方向一致!
闪电也是一种周围有磁场的电,闪电甚至可以将其击中的岩石、土壤及金属磁化。这就会使某个地方产生一种磁特异现象,可以用来发现这里以前发生过的雷击强度。■