Question

I、某同學用如圖1所示裝置探究感應電流的方向與引起感應電流的磁場的關系．已知電流從a接線柱流入電流表時，電流表指針右偏．實驗時，磁場方向、磁鐵運動情況及電流表指針偏轉情況都記錄在下表中．
（1）由實驗1、3得出的結論是

 

（2）由實驗2、4得出的結論是

 

（3）由實驗1、2、3、4得出的結論是

 

實驗序號	磁場方向	磁鐵運動情況	指針偏轉情況
1	向下	插入	右偏
2	向下	拔出	左偏
3	向上	插入	左偏
4	向上	拔出	右偏

II、（1）某學習小組通過一個簡單的電路圖探究多用電表的結構和原理，如圖2所示，若黑表筆做為電表的公共端，紅表筆通過轉換開關接入待測量相應的測量端，使用時，只有部分電路起作用．
當轉換開關接1或2時，此多用電表為

 

表，當轉換開關接3或4時，此多用電表為

 

表，當轉換開關接5時，此多用電表為

 

表，若靈敏電流計G的滿偏電流I_g=lmA，內阻R_g=10Ω，R₁=0.106Ω，R₂=0.42Ω，當轉換開關接2時，此多用電表的量程為

 

．
（2）某電壓表的內阻在20kΩ～50kΩ之間，現要測量其內阻，實驗室提供下列器材：
A．待測電壓表V（量程3V） B．電流表A₁（量程0.6mA） C．電流表A₂（量程200μA）
D．電流表A₃（量程0.6A） E．電壓表V₁（量程4V） F．電壓表V₂（量程3V）
G．滑動變阻器R（最大阻值1kΩ）H．電源E（電動勢4V）I．開關S，導線若干
①為了盡量減少測量誤差，要求測量多組數據，請你在圖3所示的框內畫出符合實驗要求的實驗電路圖；
②所提供的器材中，在盡量減少測量誤差的情況下，應選用的器材為

 

（填寫字母代號）．

Answer 1

分析：（1）根據控制變量法的要求，分析各實驗操作，根據所控制的變量與實驗現象間的關系，得出實驗結論．
（2）歐姆表、電壓表、電流表都是由小量程電流表改裝而成，根據電表結構選擇．
先估算電壓表的最大電流用來選擇合適量程的電流表；根據滑動變阻器的阻值與是待測電壓表的阻值大小確定滑動變阻器是采用分壓式接法還是限流式接法．

解答：解：I（1）由表中信息可知，在實驗1、3中，磁鐵插入線圈，穿過線圈的磁通量增加，而穿過線圈的磁場方向相反，感應電流方向相反，感應電流磁場方向與原磁場方向相反，由此可知：穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反．
（2）由表中實驗信息可知，在實驗2、4中，穿過線圈的磁通量減小，磁場方向相反，感應電流方向相反，感應電流磁場方向與原磁場方向相同，由此可知：穿過閉合回路的磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同．
（3）綜合分析4次實驗可知：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化．
II（1）當轉換開關接1或2時，電流表與電阻并聯，可用來測量電流．此多用電表為電流表，
當轉換開關接3或4時，電流表與電阻串聯，此多用電表為 電壓表，當轉換開關接5時，電源與兩并聯電阻串聯，構成歐姆表，此多用電表為歐姆表，
若靈敏電流計G的滿偏電流I_g=lmA，內阻R_g=10Ω，R₁=0.106Ω，R₂=0.42Ω，當轉換開關接2時，此多用電表的量程I=I_g+

IgRg

R1+R2

=24.5mA．
（2）①通過電壓表可能的最大電流I_max=150μA，所以電流表選用量程為200μA的．
因為滑動變阻器的總阻值遠小于電壓表的內阻，所以滑動變阻器應選用分壓式接法，電路圖如圖所示．

②所提供的器材中，在盡量減少測量誤差的情況下，應選用的器材為ACGHI．
故答案為：I（1）穿過閉合電路的磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反
（2）穿過閉合電路的磁通量減小時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同
（3）感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化
II（1）電流表，電壓表，歐姆表，24.5
（2）①如圖所示，②ACGHI

點評：（1）本題考查了控制變量法的應用，熟練應用控制變量法，認真分析實驗數據，即可正確解題；本題難度不大，是一道基礎題．
（2）本題主要考查基本儀器的結構、原理理解能力．