Question

15．如圖所示是探究電磁感應現(xiàn)象的裝置．

實驗 序號	磁場 方向	導體切割磁 感線方向	靈敏電流計指 針偏轉方向
①	向下	向右	向左
②	向上	向右	向右
③	向下	向左	向右
④	向上	向左	向左

（1）閉合開關．讓導體AB沿水平方向左右運動．觀察到靈敏電流計的指針偏轉；若讓導體AB由圖1所示位置沿豎直方向上下運動．則靈敏電流計的指針不偏轉 （選填“偏轉”或”不偏轉”）．
（2）利用此裝置．探究感應電流方向與磁場方向和切割磁感線方向之間的關系，觀察到的實驗現(xiàn)象記錄如下：
在上述四次實驗中．比較①和②（或③和④）兩次實驗，可知感應電流方向與磁場方向有關；比較①和④（或②和③）兩次實驗，可知同時改變磁場方向和切割磁感線方向則感應電流方向不變．
（3）在探究中還發(fā)觀．導體AB水平同左（或向右）緩慢運動時．靈敏電流汁的指針偏轉角度較小；導體AB水平向左（或向右）快速運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較大．說明感應電流的大小與切割磁感線的速度有關．
（4）有同學還想探究感應電流的大小是否與磁場強弱有關．請寫出簡要做法：①讓導體AB在磁場中以一定的水平速度做切割磁感線的運動，觀察靈敏電流計指針的偏轉角度；②改變磁場的強弱，讓導體AB在磁場中以相同的水平速度做切割磁感線的運動，觀察靈敏電流計指針的偏轉角度；如何判斷：若兩次靈敏電流計指針的偏轉角度不同，則說明感應電流的大小與磁場強弱有
關；若兩次靈敏電流計指針的偏轉角度相同，則說明感應電流的大小與磁場強
弱無關．
（5）如圖所示是實驗室用到的手搖發(fā)電機模型，將小電燈換成靈敏電流汁．慢慢搖動手柄，觀察到靈敏電流計的指針左右擺動（選填“左右擺動”或“向一側擺動”）．這表明該發(fā)電機模型發(fā)出的電是交流電（選填“交流電”或“直流電”）．

Answer 1

分析 （1）產生電磁感應現(xiàn)象的條件：一：有閉合回路，二、回路中的部分導體做切割磁感線運動．
（2）根據(jù)表格分析感應電流的方向是在什么方向的變化下而變化的，若導體運動方向不變時，只改變磁場方向時，感應電流方向也在變化，則說明感應電流的方向一定與磁場方向有關；若導體運動方向和磁場方向同時改變時，感應電流方向不變化，則說明同時改變方向不影響感應電流的方向；
（3）導體AB水平向左（或向右）快速運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較大，說明感應電流變大了，再其它條件不變的情況下，說明感應電流的大小與導體運動的快慢有關；
（4）設計實驗步驟時采用控制變量法，其他條件不變時，改變磁場強弱，重復實驗；
（5）發(fā)電機是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的．當線圈在磁場中在切割磁感線轉動時，對于其中的一段導體，在轉動一周的過程中，它的運動方向是改變的，結合決定感應電流的方向的因素，即可確定電流表指針的擺動情況，發(fā)出的是交流電．

解答 解：（1）導體沿豎直方向運動，運動方向與磁場平行，故不切割磁感線，不會產生感應電流，指針不發(fā)生偏轉．
（2）比較實驗1和2（或3和4）可知：在導體切割磁感線運動方向一定時，改變磁場方向，感應電流的方向發(fā)生改變；比較實驗1和4（或2和3）可知：在導體切割磁感線運動方向和磁場方向同時改變時，感應電流的方向不變．
（3）導體AB水平同左（或向右）緩慢運動時．靈敏電流汁的指針偏轉角度較小；導體AB水平向左（或向右）快速運動時，靈敏電流計的指針偏轉角度較大，這說明電路中的電流變大，所以可以看出感應電流的大小與導體切割磁感線的速度有關．
（4）要探究感應電流的大小是否與磁場強弱有關，根據(jù)控制變量法可知，應保持切割磁感線運動的速度不變，改變磁場的強弱，利用電流表指針的偏轉角度表示感應電流的大��；
所以，設計的實驗步驟如下：
①讓導體AB在磁場中以一定的水平速度做切割磁感線的運動，觀察靈敏電流計指針的偏轉角度；
②改變磁場的強弱，讓導體AB在磁場中以相同的水平速度做切割磁感線的運動，觀察靈敏電流計指針的偏轉角度；
實驗分析：若兩次靈敏電流計指針的偏轉角度不同，則說明感應電流的大小與磁場強弱有關；若兩次靈敏電流計指針的偏轉角度相同，則說明感應電流的大小與磁場強弱無關．
（5）發(fā)電機中的線圈在磁場中轉動，在轉動一周的過程中，線圈中的一段導體先從最上端到最下端后又從最下端到最上端；由于感應電流的方向與導體運動方向和磁場方向有關，在磁場方向不變的情況下，導體運動方向改變，感應電流的方向也隨之改變，所以，靈敏電流計的指針是左右擺動，并說明發(fā)電機發(fā)出的電流的大小是不斷變化的，發(fā)出的是交流電．
故答案為：
（1）不偏轉；（2）①和②（或③和④）； ①和④（或②和③）；（3）切割磁感線的速度；
（4）①讓導體AB在磁場中以一定的水平速度做切割磁感線的運動，觀察靈敏電流計指針的偏轉角度；
②改變磁場的強弱，讓導體AB在磁場中以相同的水平速度做切割磁感線的運動，觀察靈敏電流計指針的偏轉角度；若兩次靈敏電流計指針的偏轉角度不同，則說明感應電流的大小與磁場強弱有關；若兩次靈敏電流計指針的偏轉角度相同，則說明感應電流的大小與磁場強弱無關；
（5）左右擺動；交流電．

點評 解決本題的關鍵：一是掌握影響感應電流大小的因素，二是控制變量法和轉換法的靈活運用．