Question

蘭蘭學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，就想：產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小與什么有關(guān)呢？她找到幾個要好的同學(xué)開始了討論和猜想：既然運動有快慢之分、磁場有強弱之分，那么感應(yīng)電流的大小是否與這兩者有關(guān)呢？于是她們開始做實驗，首先按照課堂上探究電磁感應(yīng)的實驗裝置（如圖）重新安裝了儀器，并且準(zhǔn)備了磁性強弱不同的磁鐵，以便改變磁場的強弱．閉合電路后她先改變導(dǎo)體在磁場中運動的快慢，觀察電流表擺動的幅度大�。�發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體在磁場中運動的速度越大，電流表的指針擺動幅度越大；然后她又保持導(dǎo)體的運動快慢不變，換用磁性強的磁鐵來實驗，發(fā)現(xiàn)磁性越強，電流表指針擺動的幅度越大．對于這么重大的發(fā)現(xiàn)，她高興不已．通過以上的閱讀，回答以下問題：
（1）蘭蘭從自己的實驗中能得出什么結(jié)論？
（2）她們在實驗中主要用了哪兩種研究方法？______和______；具體是如何使用的？______；
（3）要產(chǎn)生更大的電流，可以采用哪些措施？
（4）請你解釋一下為什么搖動手搖發(fā)電機的手柄越快，燈泡越亮？

Answer 1

解：（1）導(dǎo)體在磁場中運動的速度越大，電流表的指針擺動幅度越大，說明感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體運動的快慢有關(guān)；
保持導(dǎo)體的運動快慢不變，換用磁性強的磁鐵來實驗，發(fā)現(xiàn)磁性越強，電流表指針擺動的幅度越大，說明感應(yīng)電流與磁場的強弱有關(guān)，導(dǎo)體運動速度相同，磁場越強，感應(yīng)電流越大；
（2）通過觀察電流表的擺幅來觀察產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；
在研究感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體運動快慢的關(guān)系時，保持磁場強弱相同，在研究感應(yīng)電流大小與磁場強弱的關(guān)系時，保持導(dǎo)體運動速度相同，用到了控制變量法；
（3）由（1）知，要產(chǎn)生更大的電流應(yīng)讓導(dǎo)體棒更快速運動，或者增強磁場；
（4）手搖動柄的速度越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，所以燈泡越亮．
故答案為：（1）產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運動的快慢、磁場的強弱有關(guān)，導(dǎo)體運動越快、磁場越強，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大；
（2）轉(zhuǎn)換法；控制變量法；
轉(zhuǎn)換法：通過觀察電流表的擺幅來觀察產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大�。�
控制變量法：在研究感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體運動快慢的關(guān)系時，保持磁場強弱相同，進行實驗；
（3）可以讓導(dǎo)體棒更快速運動或者增強磁場；
（4）因為感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運動快慢有關(guān)，導(dǎo)體運動越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，快速搖動手搖發(fā)電機的手柄，使得產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大了，所以小燈泡就變亮了．
分析：（1）電流表的擺幅大說明了電路中的感應(yīng)電流大，分析實驗現(xiàn)象得出感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體運動快慢和磁場強弱之間的關(guān)系；
（2）實驗中通過電流表指針擺幅的大小來反映感應(yīng)電流的大小，用了轉(zhuǎn)換法；
在研究感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體運動快慢的關(guān)系時，保持磁場強弱相同；磁場相同，通過改變運動速度來研究感應(yīng)電流大小與物體運動速度的關(guān)系，用到了控制變量法；
（3）根據(jù)（1）的結(jié)論：感應(yīng)電流與導(dǎo)體運動速度和磁場強度有關(guān)，增強磁場或加快導(dǎo)體的運動速度；
（4）手搖發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，搖動速度越快，導(dǎo)體切割磁感線的速度越快，感應(yīng)電流越大．
點評：此題是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中影響感應(yīng)電流大小的因素，考查了對轉(zhuǎn)換法和控制變量法的理解，同時考查了運用所學(xué)知識解決問題的能力．