Question

16．小亮同學想探究“怎樣產(chǎn)生感應電流”
（1）他首先將檢查過的實驗器材連接好（如圖所示），確認連接無誤后，將金屬棒PQ向左水平運動，實驗中幾乎看不出電流表指針偏轉(zhuǎn)，他認為沒有感應電流產(chǎn)生．同組的小敏同學認為他的判斷不一定正確，電流表指針不偏轉(zhuǎn)可能是因為產(chǎn)生的感應電流太�。�電流表分度值太大）造成的，要想準確判斷出是否有感應電流產(chǎn)生，可以將實驗裝置進行改進，改進方法是將電流表換成靈敏電流計．
（2）裝置改進后，他們重新進行實驗，發(fā)現(xiàn)電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導體中有感應電流產(chǎn)生，實驗時，細心的小亮發(fā)現(xiàn)電表指針每次擺動的角度不同，說明每次產(chǎn)生的感應電流不同（選填“相同”或“不同”），于是他想研究“感應電流的大小與哪些因素有關”
（3）小亮分析：從能量轉(zhuǎn)化的角度看，實驗中金屬棒由于運動具有的機械能轉(zhuǎn)化為電能，因此，他猜想：感應電流的大小可能與導體切割磁感線運動速度有關；他還猜想可能與磁場的強弱有關．
（4）為了驗證自己的第一個猜想，小亮用驅(qū)動裝置通過兩根絕緣硬棒ab、cd使導體PQ沿直線水平向左勻速運動，并將足夠大的磁體放在水平面上（導體運動區(qū)域的磁場強弱相同）．為了使結(jié)論具有普遍性，他讓導體PQ以不同（選填“相同”或“不同”）速度進行多次實驗，實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示，分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：導體運動區(qū)域的磁場強弱相同，感應電流的大小與運動速度成正比．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
速度（cm/s）	1	2	3	4	5	6
電流（mA）	2.0	4.0	5.9	8.1	10.2	11.8

Answer 1

分析 （1）在電磁感應實驗中，操作過程是正確的，看不到電流表的偏轉(zhuǎn)，可能是由于感應電流太小或電流表分度值太大導致的；
（2）發(fā)現(xiàn)電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導體中有感應電流產(chǎn)生，電表指針每次擺動的角度不同，說明每次產(chǎn)生的感應電流不同；
（3）實驗中的金屬棒由于在運動過程中把機械能轉(zhuǎn)化為電能；
（4）要驗證感應電流的大小和導體切割磁感線運動快慢的關系，就要控制其它因素一定，而導體的運動的速度不同．

解答 解：（1）實驗中將金屬棒PQ向左水平切割磁感線．實驗中卻幾乎看不出電流表指針偏轉(zhuǎn)．請你幫助小田分析“看不出電流表指針偏轉(zhuǎn)”的原因可能是感應電流太�。�電流表分度值太大）．要想準確判斷出是否有感應電流產(chǎn)生，可以將電流表換成靈敏電流計．
（2）發(fā)現(xiàn)電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導體中有感應電流產(chǎn)生，實驗時，電表指針每次擺動的角度不同，說明每次產(chǎn)生的感應電流不同；
（3）從能量轉(zhuǎn)化的角度看，實驗中的金屬棒在運動過程中把機械能轉(zhuǎn)化為電能；
（4）要驗證感應電流的大小和導體運動快慢的關系，就要控制其它因素一定，而導體的運動快慢不同，通過觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況，得出感應電流的大小和導體運動速度的關系，但是對于同一次實驗，必須保證導體做勻速直線運動，所以實驗方法是：閉合開關，將ab沿水平方向以一定的速度勻速運動，觀察靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)程度，再將ab沿相同的方向以不同的速度運動，觀察比較靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)程度，為了使結(jié)論具有普遍性，他讓導體PQ以不同速度進行多次實驗，由實驗數(shù)據(jù)可知：導體運動區(qū)域的磁場強弱相同，感應電流的大小與運動速度成正比．
故答案為：（1）產(chǎn)生的感應電流太�。�電流表分度值太大）；將電流表換成靈敏電流計；
（2）電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；不同；
（3）機械；電；
（4）不同；導體運動區(qū)域的磁場強弱相同，感應電流的大小與運動速度成正比．

點評 此題考查了探究電磁感應現(xiàn)象的實驗，而且做了延伸，讓我們自己設計實驗驗證感應電流的大小和導體運動快慢的關系．