Question

15．如图所示是探究电磁感应现象的装置．

实验 序号	磁场 方向	导体切割磁 感线方向	灵敏电流计指 针偏转方向
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）闭合开关．让导体AB沿水平方向左右运动．观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图1所示位置沿竖直方向上下运动．则灵敏电流计的指针不偏转 （选填“偏转”或”不偏转”）．
（2）利用此装置．探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下：
在上述四次实验中．比较①和②（或③和④）两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较①和④（或②和③）两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变．
（3）在探究中还发观．导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时．灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大．说明感应电流的大小与切割磁感线的速度有关．
（4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关．请写出简要做法：①让导体AB在磁场中以一定的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度；②改变磁场的强弱，让导体AB在磁场中以相同的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度；如何判断：若两次灵敏电流计指针的偏转角度不同，则说明感应电流的大小与磁场强弱有
关；若两次灵敏电流计指针的偏转角度相同，则说明感应电流的大小与磁场强
弱无关．
（5）如图所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流汁．慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针左右摆动（选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）．这表明该发电机模型发出的电是交流电（选填“交流电”或“直流电”）．

Answer 1

分析 （1）产生电磁感应现象的条件：一：有闭合回路，二、回路中的部分导体做切割磁感线运动．
（2）根据表格分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的，若导体运动方向不变时，只改变磁场方向时，感应电流方向也在变化，则说明感应电流的方向一定与磁场方向有关；若导体运动方向和磁场方向同时改变时，感应电流方向不变化，则说明同时改变方向不影响感应电流的方向；
（3）导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流变大了，再其它条件不变的情况下，说明感应电流的大小与导体运动的快慢有关；
（4）设计实验步骤时采用控制变量法，其他条件不变时，改变磁场强弱，重复实验；
（5）发电机是根据电磁感应现象制成的．当线圈在磁场中在切割磁感线转动时，对于其中的一段导体，在转动一周的过程中，它的运动方向是改变的，结合决定感应电流的方向的因素，即可确定电流表指针的摆动情况，发出的是交流电．

解答 解：（1）导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产生感应电流，指针不发生偏转．
（2）比较实验1和2（或3和4）可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向，感应电流的方向发生改变；比较实验1和4（或2和3）可知：在导体切割磁感线运动方向和磁场方向同时改变时，感应电流的方向不变．
（3）导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时．灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，这说明电路中的电流变大，所以可以看出感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关．
（4）要探究感应电流的大小是否与磁场强弱有关，根据控制变量法可知，应保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱，利用电流表指针的偏转角度表示感应电流的大小；
所以，设计的实验步骤如下：
①让导体AB在磁场中以一定的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度；
②改变磁场的强弱，让导体AB在磁场中以相同的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度；
实验分析：若两次灵敏电流计指针的偏转角度不同，则说明感应电流的大小与磁场强弱有关；若两次灵敏电流计指针的偏转角度相同，则说明感应电流的大小与磁场强弱无关．
（5）发电机中的线圈在磁场中转动，在转动一周的过程中，线圈中的一段导体先从最上端到最下端后又从最下端到最上端；由于感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，在磁场方向不变的情况下，导体运动方向改变，感应电流的方向也随之改变，所以，灵敏电流计的指针是左右摆动，并说明发电机发出的电流的大小是不断变化的，发出的是交流电．
故答案为：
（1）不偏转；（2）①和②（或③和④）； ①和④（或②和③）；（3）切割磁感线的速度；
（4）①让导体AB在磁场中以一定的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度；
②改变磁场的强弱，让导体AB在磁场中以相同的水平速度做切割磁感线的运动，观察灵敏电流计指针的偏转角度；若两次灵敏电流计指针的偏转角度不同，则说明感应电流的大小与磁场强弱有关；若两次灵敏电流计指针的偏转角度相同，则说明感应电流的大小与磁场强弱无关；
（5）左右摆动；交流电．

点评 解决本题的关键：一是掌握影响感应电流大小的因素，二是控制变量法和转换法的灵活运用．