Question

18．“猜想与假设”是科学探究的基本环节．如图，在静止的小磁针上方平行地放一根直导线，闭合开关，原来静止的小磁针转动了．小明想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用．这个力是谁施加的呢？他猜想：可能是风吹；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场．
（1）“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”，其依据是力是改变物体运动状态的原因．
（2）铁质物体接近小磁针，小磁针会转动，这是因为物体间力的作用是相互的．
（3）为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是断开开关，观察小磁针是否会回到南北指向．
（4）老师在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针将向相反方向转动．

Answer 1

分析 （1）力可以改变物体的运动状态．
（2）磁体具体磁性，可以吸引铁钴镍等物质；物体间力的作用是相互的．
（3）验证某个因素是否对现象是否有影响，可以取消这个因素，看现象是否依然存在．
（4）电流产生的磁场分布在导线周围，各点的磁场方向不同，正下方和正上方的磁场方向相反．

解答 解：（1）因为小磁针由静止开始转动，其运动方向发生了改变，由此可以得出小磁针受到了力的作用．
（2）当铁质物体接近小磁针后，小磁针会吸引铁，由于物体间力的作用是相互的，铁对小磁针也有一个力的作用，使小磁针转动．
（3）如果验证是不是电流产生的磁场使小磁针转动，可以断开开关，让电流消失，看看小磁针是否会回到原来的南北指向．
（4）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反．
故答案是：（1）力能改变物体的运动状态．
（2）物体间力的作用是相互的．
（3）断开开关，观察小磁针是否会回到南北指向．
（4）向相反方向转动．

点评 本实验探究是以奥斯特实验为基础展开的，奥斯特实验说明了：①通电直导线周围存在磁场；②磁场方向与电流方向有关．同时，该实验还通过小磁针的转动考查了力作用效果和物体间力的相互作用．