Question

12．图是中国科技馆三层的“探索与发现”展厅中展示的自制交流变压器的实验装置．台面上有一条黑色的长电缆，电缆的两头端分别与电压表的正负接线柱相连．拿起电缆绕在展台上的直立的通电螺线管柱上，电压表示数就会有变化．
（1）小岩用该装置进行如下操作：先在金属柱上绕几圈电缆，电压表显示一个示数（如图甲所示）；再多绕几圈，电压表读数由又增大了（如图乙所示）．请你根据小岩的操作，提出一个可以探究的问题：电压的大小可能与导线的圈数有关．
（2）小岩回到学校，把通电螺线管与24V直流稳压电源相连，电缆与电压表相连，希望再现科技馆中的实验情景．他按照在科技馆实验时的操作方法把电缆绕在螺线管上，可无论电缆绕多少圈，只要电缆和螺线管保持相对静止时，电压表的指针都不会发生偏转；沿着螺旋管上下移动电缆圈，电压表的指针会发生偏转，电缆圈移动越快，电压表的指针偏转越大，请你对“电缆和螺线管保持相对静止时，电压表的指针不发生偏转”提出你的猜想：闭合电路的一部分导体只有在切割磁感线运动时才能产生感应电压．

Answer 1

分析 闭合电路的一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．根据实验现象分析解答．

解答 解：
（1）电缆的两头端分别与电压表的正负接线柱相连，则导线可看作是通电导体的一部分．
通电螺线管的周围存在磁场，拿起电缆绕在展台上的直立的通电螺线管柱上，电压表示数就会有变化，说明导体两端产生了电压；
金属柱上多绕几圈，电压表读数由又增大了，说明产生电压的大小可能与导线的圈数有关；
（2）直立的通电螺线管周围存在磁场，无论电缆绕多少圈，只要电缆和螺线管保持相对静止时，电压表的指针都不会发生偏转，说明此时不能产生感应电压；
沿着螺旋管上下移动电缆圈，电压表的指针会发生偏转，说明此时产生了感应电压．由此可猜想：闭合电路的一部分导体只有在切割磁感线运动时才能产生感应电压．
故答案为：（1）电压的大小可能与导线的圈数有关；（2）闭合电路的一部分导体只有在切割磁感线运动时才能产生感应电压．

点评 本题通过参观自制交流变压器的实验考查学生观察、分析问题的能力，有新意．学好物理学要求我们在生活中要多观察、多思考．