自古以来，人们一直认为电与磁没有联系，直到近代许多科学家的出色工作，才将电与磁统一起来．
（1）1820年，丹麦物理学家______做实验时偶然发现，当导线中通过电流时，它旁边的磁针发生了______．由此说明了______，在世界上第一个发现了电与磁之间的联系．
（2）发现电流磁效应之后，许多科学家都在思索，既然电能生磁，那么反过来，磁能否生电呢？这种思考问题的方法在创造学中叫______法．
英国物理学家______经过10年探索，于1831年发现了电磁感应现象．根据这个现象发明了发电机，将______能转化成______能，开辟了电气化时代．
（3）什么情况下磁能生电呢？小明进行了如下的探究：如图所示，把导线与灵敏电流计组成闭合电路．
a．让导线在______中做______运动，灵敏电流计指针偏转，证明有感应电流生成；
b．小明进一步思考，感应电流方向与什么因素有关？小明让导线在磁场中反方向运动，发现灵敏电流计指针偏转的方向与刚才______，证明感应电流方向与导体的运动方向______（填“有关”或“无关”）．
c．小明又进一步思考，感应电流大小会与什么因素有关呢？若导线运动速度不同，能否改变感应电流的大小？
请你利用现有器材，设计出实验方案，验证小明的猜想．请写出实验步骤，并设计记录实验数据的表格．
①步骤：______．
②表格：

按下列要求在答题卡上作图。

（1）重为20N的木箱静止在斜面上，请在图10中作出木箱受到重力的示意图。

（2）请在图11中画出入射光线通过凸透镜后的折射光线。

（3）请根据图12中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管中的电流方向。

“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求．如图是课堂上的演示实验，在静止指向南北方向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．某同学看了实验后想到:小磁针转动肯定是因为受到力的作用．这个力是谁施加给它的呢？他认为有这几种可能:可能是风吹；可能是小磁针旁磁铁的吸引；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)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论，其依据是：         ；
(2)铁质物体接近小磁针，小磁针会转动，这是因为：       ；
(3)为了验证是“直导线中通过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：
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(4)在此实验基础上，有位英国科学家运用逆向思维法，经过10年不懈努力终于发现了
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