Question

16．如圖為一仿制的發(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(dǎo)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(dǎo)線組成的，圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動，每根導(dǎo)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，請回答下列問題：
（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(guān)；
（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，說明感應(yīng)電流大小也跟切割磁感線的導(dǎo)體長度有關(guān)；
（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，說明感應(yīng)電流大小還跟導(dǎo)線切割磁感線的運動速度有關(guān)．

Answer 1

分析 由題意可知：圓盤在這里相當于一個做切割磁感線的導(dǎo)線，其在磁場中做切割磁感線運動，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流．
要探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)，就要利用控制變量法的思路．
根據(jù)該思路，結(jié)合題目中提到的結(jié)論可以反映出條件的不同，同理根據(jù)條件的不同，結(jié)合實驗現(xiàn)象，也可以得到結(jié)論．

解答 解：由題可知，圓盤在磁場中做切割磁感線運動，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流；電流表的示數(shù)大小反映了感應(yīng)電流的大�。�
（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，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，說明電流大小與磁場強弱有關(guān)．
（2）圓盤在這里相當于一個做切割磁感線運動的導(dǎo)線，圓盤變大，說明導(dǎo)線變長，其它條件不變，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，所以可得出結(jié)論：感應(yīng)電流的大小跟導(dǎo)線的長度有關(guān)，且在其他因素相同的情況下，導(dǎo)線越長，感應(yīng)電流越大．
（3）由題可知，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：感應(yīng)電流的大小跟導(dǎo)線切割磁感線的運動速度有關(guān)，且在其他因素相同的情況下，導(dǎo)線的運動速度越大，感應(yīng)電流越大．
故答案為：（1）磁性更強；磁場強弱；（2）切割磁感線的導(dǎo)體長度；（3）導(dǎo)線切割磁感線的運動速度．

點評 在此題中，探究感應(yīng)電流的大小與三個因素：磁場強弱、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線的運動速度的關(guān)系，因此要用到控制變量法．