Question

【题目】小明学习了《电磁感应发电机》一节内容后，他查阅了有关资料，知道在电磁感应现象中闭合电路之所以能产生电流，是因为在电路中产生了电压，为了研究这个电压，他买了一套如图甲所示的装置。图中有机玻璃管长度为1.5m，当圆柱形磁体（直径小于有机玻璃管内径）从有机玻璃管中下落穿过线圈时，与线圈相连的电压显示器可以显示此时电压大小。小明想利用此装置探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系。他进行了如下实验（忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响）：

（1）小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管A、B、C处，如图乙所示。他想探究的是电压与_____之间的关系。为了使实验效果对比明显，三个线圈之间的距离应该_____（选填“近一些”或“远一点”）；

（2）小明分三次在距管口90cm处分别固定匝数为300匝、600匝、900匝的三个线圈和电压显示器的组件，每次都是从管口处由静止开始释放强磁体，记录的实验数据如下表：

线圈匝数/V	实验次数	电压显示器示数U/V	电压测量值U/V
300	1	2.62	2.51
	2	2.50
	3	2.41
600	1	5.03	5.00
	2	4.84
	3	5.14
900	1	7.68	7.50
	2	7.38
	3	7.45

请根据上表电压测量值和对应的线圈匝数在图丙坐标纸上描点作图。

（________）

分析图像可知：_____。

Answer 1

【答案】强磁体运动快慢 远一点 详见解析

【解析】

（1）将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在A、B、C处，磁体从有机玻璃管中下落经过A、B、C三点的速度不同，可以探究的是电压与磁体运动快慢的关系；A、B、C三点之间的距离远一些，磁体经过三点的速度之差较大，实验效果对比明显；

（2）匝数300匝对应电压值是2.51V，600匝对应的电压值是5.00V，900匝对应的电压值是7.50V，根据描点法画出图像，如图所示：

由图像可知在此电磁感应现象中，产生的电压大小与线圈匝数成正比。