Question

6．如圖是某課外活動小組仿制的一個能產(chǎn)生持續(xù)電流的裝置--發(fā)電機，裝有手搖柄（未畫出）的轉(zhuǎn)軸垂直穿過圓盤中心，金屬圓盤放在蹄形磁鐵之間，圓盤的軸心和能在圓盤的邊緣滑動接觸的滑片通過金屬導線與電流表相連．金屬圓盤可以看成是由無數(shù)根長度等于圓盤半徑的導線組成的，圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動，每根導線都在做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生持續(xù)電流．當以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動金屬圓盤時，電流表有一定的示數(shù)．
根據(jù)上述材料，請完成下面的實驗探究填空：
（1）換用磁性更強的磁鐵，其它條件不變，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)增大，說明電流大小跟磁場強弱有關；
（2）換用一個半徑大一些的金屬圓盤，其它條件不變，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)增大，說明電流大小也跟導線長度有關；
（3）當圓盤轉(zhuǎn)速增大，其它條件不變時，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)也增大，說明電流大小還跟導線運動速度有關；
（4）只改變圓盤轉(zhuǎn)向，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向改變了，說明電流方向跟導體運動方向有關；
（5）只對調(diào)磁鐵兩極，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向改變了，說明電流方向跟磁場方向有關．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）由題意可知：圓盤在這里相當于一個做切割磁感線的導線，其在磁場中做切割磁感線運動，電路中就產(chǎn)生感應電流，要探究感應電流的大小與哪些因素有關，就要利用控制變量法的思路．
（4）（5）感應電流的方向和兩個因素有關，一個是導體的運動方向，一個是磁場方向，這兩個因素中其中一個因素發(fā)生變化，電流方向才會發(fā)生變化．

解答 解：
此實驗的過程是：圓盤在磁場中做切割磁感線運動，電路中就產(chǎn)生感應電流．電流表的示數(shù)大小反映了感應電流的大�。�
通過實驗中部分條件的改變，發(fā)現(xiàn)了感應電流大小的變化，從而得出了結(jié)論．
（1）結(jié)論中提到了感應電流的大小與磁場強弱有關．因此根據(jù)控制變量法的思路可知，改變的是磁場的強弱．根據(jù)電流表的示數(shù)變大，可以確定換用的磁體的磁性更強．且在其他因素相同的情況下，磁場越強，感應電流越大．
（2）圓盤在這里相當于一個做切割磁感線的導線，在這里相當于一根導線，圓盤變大，說明導線變長，根據(jù)控制變量法的思路即可得出結(jié)論：電流大小跟導線的長度有關．且在其他因素相同的情況下，導線越長，感應電流越大．
（3）電流表的示數(shù)變大是由于圓盤的轉(zhuǎn)動速度增大造成的．所以可得結(jié)論：電流大小跟導線的運動速度有關．且在其他因素相同的情況下，導線運動速度越大，感應電流越大．
（4）只改變圓盤轉(zhuǎn)向，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向改變了，說明電流方向跟導體運動的方向有關；
（5）只對調(diào)磁鐵兩極，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向改變了，說明電流方向跟磁場方向有關．
故答案為：（1）磁性更強；（2）導線長度；（3）導線運動速度；（4）導體運動方向；（5）磁場方向．

點評 在此題中，探究感應電流的大小與三個因素：磁場強弱、導線長度、導線的運動速度的關系，感應電流的方向與導體的運動方向和磁場方向有關，因此要用到控制變量法．