Question

15．如圖所示是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	磁場(chǎng) 方向	導(dǎo)體切割磁 感線方向	靈敏電流計(jì)指 針偏轉(zhuǎn)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(guān)．讓導(dǎo)體AB沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)．觀察到靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)；若讓導(dǎo)體AB由圖1所示位置沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)．則靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn) （選填“偏轉(zhuǎn)”或”不偏轉(zhuǎn)”）．
（2）利用此裝置．探究感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向和切割磁感線方向之間的關(guān)系，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：
在上述四次實(shí)驗(yàn)中．比較①和②（或③和④）兩次實(shí)驗(yàn)，可知感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)；比較①和④（或②和③）兩次實(shí)驗(yàn)，可知同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和切割磁感線方向則感應(yīng)電流方向不變．
（3）在探究中還發(fā)觀．導(dǎo)體AB水平同左（或向右）緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)．靈敏電流汁的指針偏轉(zhuǎn)角度較�。粚�(dǎo)體AB水平向左（或向右）快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較大．說明感應(yīng)電流的大小與切割磁感線的速度有關(guān)．
（4）有同學(xué)還想探究感應(yīng)電流的大小是否與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)．請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要做法：①讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中以一定的水平速度做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度；②改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中以相同的水平速度做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度；如何判斷：若兩次靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度不同，則說明感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有
關(guān)；若兩次靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度相同，則說明感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)
弱無關(guān)．
（5）如圖所示是實(shí)驗(yàn)室用到的手搖發(fā)電機(jī)模型，將小電燈換成靈敏電流汁．慢慢搖動(dòng)手柄，觀察到靈敏電流計(jì)的指針左右擺動(dòng)（選填“左右擺動(dòng)”或“向一側(cè)擺動(dòng)”）．這表明該發(fā)電機(jī)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(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件：一：有閉合回路，二、回路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．
（2）根據(jù)表格分析感應(yīng)電流的方向是在什么方向的變化下而變化的，若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí)，只改變磁場(chǎng)方向時(shí)，感應(yīng)電流方向也在變化，則說明感應(yīng)電流的方向一定與磁場(chǎng)方向有關(guān)；若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，感應(yīng)電流方向不變化，則說明同時(shí)改變方向不影響感應(yīng)電流的方向；
（3）導(dǎo)體AB水平向左（或向右）快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明感應(yīng)電流變大了，再其它條件不變的情況下，說明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)；
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)采用控制變量法，其他條件不變時(shí)，改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；
（5）發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的．當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中在切割磁感線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于其中的一段導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，它的運(yùn)動(dòng)方向是改變的，結(jié)合決定感應(yīng)電流的方向的因素，即可確定電流表指針的擺動(dòng)情況，發(fā)出的是交流電．

解答 解：（1）導(dǎo)體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，故不切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．
（2）比較實(shí)驗(yàn)1和2（或3和4）可知：在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向一定時(shí)，改變磁場(chǎng)方向，感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變；比較實(shí)驗(yàn)1和4（或2和3）可知：在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，感應(yīng)電流的方向不變．
（3）導(dǎo)體AB水平同左（或向右）緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)．靈敏電流汁的指針偏轉(zhuǎn)角度較�。粚�(dǎo)體AB水平向左（或向右）快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，這說明電路中的電流變大，所以可以看出感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度有關(guān)．
（4）要探究感應(yīng)電流的大小是否與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)，根據(jù)控制變量法可知，應(yīng)保持切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度不變，改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，利用電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度表示感應(yīng)電流的大�。�
所以，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中以一定的水平速度做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度；
②改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中以相同的水平速度做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度；
實(shí)驗(yàn)分析：若兩次靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度不同，則說明感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)；若兩次靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度相同，則說明感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱無關(guān)．
（5）發(fā)電機(jī)中的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，線圈中的一段導(dǎo)體先從最上端到最下端后又從最下端到最上端；由于感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，在磁場(chǎng)方向不變的情況下，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向改變，感應(yīng)電流的方向也隨之改變，所以，靈敏電流計(jì)的指針是左右擺動(dòng)，并說明發(fā)電機(jī)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(zhuǎn)；（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(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中以一定的水平速度做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度；
②改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，讓導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中以相同的水平速度做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度；若兩次靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度不同，則說明感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)；若兩次靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度相同，則說明感應(yīng)電流的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱無關(guān)；
（5）左右擺動(dòng)；交流電．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵：一是掌握影響感應(yīng)電流大小的因素，二是控制變量法和轉(zhuǎn)換法的靈活運(yùn)用．