Question

如圖是“探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，閉合開(kāi)關(guān)后，銅棒ab、電流表、開(kāi)關(guān)組成閉合電路．小明將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中．

次數(shù)	開(kāi)關(guān)	磁場(chǎng)方向	導(dǎo)體ab運(yùn)動(dòng)方向	電流表指的偏轉(zhuǎn)方向
1	斷開(kāi)	上N下S	向右運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
2	閉合	上N下S	向右運(yùn)動(dòng)	向左偏轉(zhuǎn)
3	閉合	上N下S	向左運(yùn)動(dòng)	向右偏轉(zhuǎn)
4	閉合	上N下S	向上運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
5	閉合	上S下N	向下運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
6	閉合	上S下N	向右運(yùn)動(dòng)	向右偏轉(zhuǎn)
7	閉合	上S下N	向左運(yùn)動(dòng)	向左偏轉(zhuǎn)

（1）比較實(shí)驗(yàn)2和3（或6和7）可知：在磁場(chǎng)方向一定時(shí)，感應(yīng)電流的方向與

導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向

有關(guān)．
（2）比較實(shí)驗(yàn)2和6（或3和7）可知：

在導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)

．
（3）此實(shí)驗(yàn)的研究方法有控制變量法和

轉(zhuǎn)換

法．在此實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中是

機(jī)械

能轉(zhuǎn)化為

電

能，重要的應(yīng)用是

發(fā)電機(jī)

．
（4）針對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)小明進(jìn)行了進(jìn)一步的探究，他提出了“感應(yīng)電流的大小可能與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)”的猜想，除此以外你的猜想是：

感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)

．
①寫(xiě)出驗(yàn)證你的猜想的主要步驟．
②你怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷？

Answer 1

分析：（1）感應(yīng)電流方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向、磁感線(xiàn)方向有關(guān)，采用控制變量法來(lái)分析；
（2）根據(jù)圖示分析感應(yīng)電流的方向是在什么方向的變化下而變化的，若在磁場(chǎng)方向不變時(shí)，只有導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向再改變，感應(yīng)電流也在變化，則說(shuō)明感應(yīng)電流的方向一定與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)；
（3）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能；
（4）根據(jù)導(dǎo)體是否運(yùn)動(dòng)、磁場(chǎng)的有無(wú)都影響了感應(yīng)電流的大小；參考他的猜想，合理猜想：感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．

解答：解：（1）比較實(shí)驗(yàn)2和3（或6和7）可知：在磁場(chǎng)方向一定時(shí)，導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向改變，感應(yīng)電流的方向就改變，即在磁場(chǎng)方向一定時(shí)，感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)．
（2）比較實(shí)驗(yàn)2和6（或3和7）可知：在導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向（或?qū)�體運(yùn)動(dòng)方向）不變時(shí)，磁場(chǎng)方向改變，感應(yīng)電流的方向就改變．
（3）此實(shí)驗(yàn)中，研究感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)時(shí)，控制在導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向不變；研究感應(yīng)電流的方向與在導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)時(shí)，控制磁場(chǎng)方向不變時(shí)，即研究方法有控制變量法；
導(dǎo)體中有無(wú)電流是通過(guò)電流表的指針的有無(wú)偏轉(zhuǎn)來(lái)判斷的，即研究方法有轉(zhuǎn)換法；
閉合電路中電流表中的電能是由于導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，可見(jiàn)消耗的是機(jī)械能，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能；應(yīng)用這一現(xiàn)象制造的是發(fā)電機(jī)．
（4）因?yàn)閷?dǎo)體是否運(yùn)動(dòng)、磁場(chǎng)的有無(wú)都影響了感應(yīng)電流的大小；所以猜想除了感應(yīng)電流的大小可能與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)，還可以猜想：感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．
①步驟設(shè)計(jì)時(shí)采用控制變量法；即：保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，讓導(dǎo)體ab以不同的速度做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．
故主要步驟：保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，讓導(dǎo)體ab以不同的速度做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度大小．
②因我們采取轉(zhuǎn)換法，利用電流表指針的偏轉(zhuǎn)幅度表示感應(yīng)電流的大小，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析是：
如果電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度相同，說(shuō)明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)；如果電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度不相同，說(shuō)明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．
故答案為：（1）導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向；（2）在導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)；（3）轉(zhuǎn)換；機(jī)械；電；發(fā)電機(jī)；（4）感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；①主要步驟：保持磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，讓導(dǎo)體ab以不同的速度做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度大小；
②如果電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度相同，說(shuō)明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)；如果電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度不相同，說(shuō)明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和影響感應(yīng)電流的方向的因素．