Question

如圖是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗裝置，閉合開關后，銅棒AB、電流表、開關組成閉合電路．小明將實驗中觀察到的現象記錄在下表中．

次數	開關	磁場方向	導體AB的運動方向	電流表指針的偏轉方向
1	斷開	上N下S	向右運動	不偏轉
2	斷開	上N下S	向左運動	不偏轉
3	閉合	上N下S	向右運動	向左偏轉
4	閉合	上N下S	向左運動	向右偏轉
5	閉合	上N下S	向上運動	不偏轉
6	閉合	上S下N	向下運動	不偏轉
7	閉合	上S下N	向右運動	向右偏轉
8	閉合	上S下N	向左運動	向左偏轉

（1）通過比較實驗次數3和4（或7和8）可知：在磁場方向一定時，感應電流的方向與______有關．
（2）通過比較實驗次數3和7（或4和8）可知：在導體切割磁感線運動方向不變時，感應電流的方向與______有關．
（3）小明通過以上實驗分析得出：閉合電路中的一部分導體在磁場里做______時，導體中就會產生感應電流．
（4）針對這個實驗，小明作了進一步的探究，他提出了“感應電流的大小可能與磁場的強弱有關”的猜想，為了驗證小明的猜想，請你幫他設計主要的實驗步驟，并對實驗結果進行分析判斷．

Answer 1

解：（1）若磁場方向不變時，只改變導體運動方向，感應電流方向變化，則說明感應電流方向與導體運動方向有關；
（2）若在導體運動方向不變時，改變磁場方向，感應電流方向變化，則說明感應電流方向與磁場方向有關；
（3）產生感應電流的現象中，閉合電路中的部分導體在磁場里的運動方向與磁場方向垂直；即導體中產生感應電流時閉合電路中的部分導體在磁場里做切割磁感線運動．
（4）因為導體運動速度、磁場的強弱都影響了感應電流的大小，所以要驗證“感應電流的大小可能與磁場的強弱有關”的猜想應采用控制變量法；即：保持導體AB切割磁感線運動速度不變，改變磁場強弱．
因我們采取轉換法，利用電流表指針的偏轉幅度表示感應電流的大小，所以實驗結果的分析是：如果電流表指針偏轉幅度相同，說明感應電流的大小與磁場的強弱無關；如果電流表指針偏轉幅度不相同，說明感應電流的大小與磁場強弱有關．
故答案為：（1）導體切割磁感線運動方向；
（2）磁場方向；
（3）切割磁感線運動；
（4）主要步驟：改變磁場強弱，讓導體AB以相同的速度做切割磁感線運動，觀察電流表指針偏轉幅度大小．
分析判斷：如果電流表指針偏轉幅度相同，說明感應電流的大小與磁場的強弱無關；如果電流表指針偏轉幅度不相同，說明感應電流的大小與磁場強弱有關．
分析：（1）比較實驗3和4（或7和8）可知：在磁場方向一定時，導體切割磁感線運動方向改變，感應電流的方向就改變．
（2）比較實驗3和7（或4和8）可知：在導體切割磁感線運動方向（或導體運動方向）不變時，磁場方向改變，感應電流的方向就改變．
（3）產生感應電流時閉合電路中的部分導體在磁場里是靜止還是運動，若運動，分析是什么性質的運動；
（4）電磁感應現象中能量是由機械能轉化成電能．
點評：本題從知識上考查電磁感應現象，知道產生感應電流的條件和影響感應電流的方向的因素；從方法上考查了控制變量法的數據分析過程．