题目内容
【题目】如图是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
(1)闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,电流表指针不偏转,说明闭合电路中的部分导体在磁场中做___________运动时导体中会产生感应电流。
(2)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,说明_________________________。
(3)针对这个实验,小明作了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想,为了验证小明的猜想,请你帮他设计主要的实验步骤:______________。
(4)小明通过上述(3)的实验,发现磁场越强,产生的感应电流越大。从而小明认为提高发电量的关键在于增强发电机电磁铁的磁性,只要不断增强电磁铁的磁性,就能获得更多的电能,这个观点正确吗?为什么?___________________________。
【答案】切割磁感线 感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关 主要步骤:改变磁场强弱,让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小 不正确。这个实验中,是将做切割磁感线的导体的机械能转化为电能,增强磁性可以提高能量的转化效率,但并不能使发电机产生多于导体机械能的电能
【解析】
(1)如图的实验电路,闭合开关后,当导体ab向左或向右运动时,导体切割磁感线运动,故产生感应电流,电流表指针偏转,当导体ab向上或向下运动时,导体没有做切割磁感线运动,电流表指针不偏转,所以此实验过程说明闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时导体中会产生感应电流。
(2)实验中发现,当导体ab向左运动时,电流表指针向右,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,可见电流方向的不同与导体切割磁感线运动方向有关,即说明感应电流的方向跟导体做切割磁感线运动方向有关。
(3)要探究“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”,根据控制变量的思想,应保证切割磁感线的运动速度相同,改变磁场的强弱,比较电流表的偏转角度得出结论,所以为了验证小明的猜想,主要的实验步骤为:改变磁场强弱,让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动,观察电流表指针偏转幅度大小。
(4)小明的观点是错误的,根据能量守恒定律知,能量不可能凭空产生,电磁感应现象中,电能是由机械能转化而来的,单独增强磁性时,并不能获得更多的电能,所以观点不正确。
【题目】小明、小红和小亮在探究影响导体的电阻大小因素时,做出了如下猜想.
猜想一:导体电阻可能与导体的长度有关
猜想二:导体电阻可能与导体的横截面积有关
猜想三:导体电阻可能与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,其规格如表,
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.25 | 1.0 |
B | 镍铬合金 | 0.50 | 1.0 |
C | 镍铬合金 | 0.25 | 2.0 |
D | 锰铜合金 | 0.25 | 1.0 |
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出各自观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,而电流表示数能准确判断导体电阻的大小
你赞同________(选填:小明/小红/小亮)的观点
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟_____(选填导体的编号)的两端相连,闭合开关,如果电流示数越大,说明电阻丝电阻越________.小红认为只用这两根电阻丝得到的结论不具有普遍性,因此决定再增加一些电阻丝,她选择的电阻丝材料是________合金丝,长度为________m.
(3)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想________(选填:一二/三)的实验验证