电磁感应-鸡生蛋，蛋生鸡？

古往今来有一个问题一直争论不休，究竟是先有鸡，还是先有蛋呢？很多人认为当然是先有蛋再有鸡，因为原则上鸡和鸟类一样，都是恐龙进化而来，想当年恐龙时代，大伙都下蛋，就没有听说过什么叫做鸡！但是最近英国科学家发现有一种蛋白质只能在鸡的卵巢里产生，这下还是先有鸡比较靠谱。也就是说，得先有个叫做“原鸡”的动物，下了一个蛋，叫做“鸡蛋”(图1)。

先有鸡还是先有蛋？

如同这个古老的问题，究竟是先有磁，还是先有电呢？从十九世纪开始，一批批科学家乐此不疲地研究着。

19世纪的一个丹麦普通的物理系老师依靠他童话般的想象力，加上细致入微的观察，还有大量的实验验证，发现电和磁之间的小秘密。某一次物理实验课，不经意间，他注意到开关电一瞬间，放在了电路旁边的小磁针都会摆动几下。就像童话世界里用魔法棒隔空操控磁针一样，电就是那根神奇的法杖。之后，这位40多岁的普通物理教师，在实验室里愣是乐此不彼地玩了三个月的电路和小磁针，宣布发现了电和磁的魔法奥妙——运动的电荷可以让静止的磁针动起来(图2)。1820年7月21日，一篇题为《论磁针的电流撞击实验》的4页短论文发表，署名汉斯·奥斯特，这位安徒生的老师兼好友，一举成名。

奥斯特和他的实验

奥斯特的实验报告犹如投入池塘里的一颗小石子，让本已归于平静的欧洲电磁学研究，激起了层层涟漪。其中痴迷于物理研究的富二代科学家安培在第一时间重复了奥斯特的所有实验，并把结果总结成一个非常简单的规律——右手螺旋定则。安培把电线绕成螺线管，直接就用电流做成了一个“磁铁”，根据右手定则可以轻松判定这个电流磁铁的磁极方向。安培利用螺线管原理发明了第一个度量电流大小的电流计，成为电学研究的重要法宝之一。既然通电导线会有磁作用力出现，那么两根通电导线之间也会存在类似的吸引或排斥作用，为此安培同样总结了电流之间的相互作用规律。

 安培实验用的螺线管和电流计

话说19世纪初的电磁学研究领域大多数都是些不愁吃穿的富家子弟，法拉第在紧衣缩食的情况下，以一个寒门子弟的身份，用大量的物理实验证实：磁可生电。法拉第用磁铁穿过安培发明的金属螺线管，发现磁铁在进入和离开线圈时会产生电流，也发现在两块磁铁间运动的金属棒会产生电压。

 法拉第和电磁感应现象

动电生磁，动磁生电，电和磁可生电磁力。多么妙的领悟！

小朋友们，有没有感觉很不可思议？快来博导实验室，和博导们一起，揭开电和磁的秘密吧！

你可以发现磁铁也可以慢悠悠地降落；

小车可以在通电的轨道上快速奔跑。

你可以DIY一个不停运转的马达；

也可以手摇发电让灯发光让风扇转动。

【实验材料】

实验一：两块磁铁、铜管、秒表

实验二：平整的纸板、铝箔纸、金属圆柱、两个圆形强力磁铁、胶水、剪刀、电池盒（带电池）、导线、

实验三：漆包线、电池盒（带电池）、磁铁、粗铜丝、胶带、小刀

部分实验材料参考图片： 

一、减速的磁铁

1.实验材料

两个完全相同的磁铁、铜管、秒表

2.实验过程

（1）将一个磁铁放入铜管，记录其落到地面的时间。

（2）将另一个磁铁从相同高度释放（不经过铜管），记录其落到地面的时间，发现经铜管落至地面的磁铁所用时间较长

3.实验原理

磁铁通过铜管时，会产生小的电流。电流产生新的磁场，削弱了磁铁原有的磁场，减小了磁铁在铜管中运动的速度，故通过铜管落至地面的磁铁所用时间较长。

二、跑动的火车

1.实验材料

平整的纸板、铝箔纸、金属衣架、两个圆形强力磁铁、钳子、锉刀、胶水、剪刀、电池、导线

2.实验过程

（1）将铝箔纸剪成两个长条，用胶水粘在纸板上，要保持平行，且留出一定距离。

（2）在粘好的铝箔纸的一端，分别接上电源正负极。

（4）把两个强力磁铁分别放在金属圆柱两端，保持同极相对，小车就做好了。

（5）将小车放在做好的轨道上，通上电源，小车就在轨道上跑了起来。

3.实验原理

通电线圈在磁场中会运动，所以将小车放在跑道的一侧，它就会自己跑起来。

三、           电池也能推轮转？

1.        实验材料

漆包线、电池、磁铁、粗铜丝、海绵板、胶带、小刀

2.        实验过程

(1)     将漆包线绕成一个矩形的线圈，可以绕着橡皮，绕好后就是矩形的了，大概十圈。绕好后从矩形短边绕出，每边留3~4厘米。用小刀把一边的漆全刮掉，另一边刮去一面的漆。

(2)     将两根铜丝一段卷成一个小圈。

(3)     将圆形磁铁放在海绵上。把电池放到磁铁上面，电池和磁铁的直径是一样的。把电池放在磁铁中央，不能停在中央的话慢慢转几下。

(4)     把铜丝插在磁铁两边用胶纸固定好，可以让铜丝稍微往中间稍微弄弯一点，务必让电池两端接触到铜丝，也可以用胶带固定住。

(5)     把线圈两边架在铜丝上的小圈里，用手转动一下线圈，它就会不停地转下去啦！

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