Question

4．发电机和电动机的诞生是人类进入电力时代的标志．
（1）小明做了如图甲所示的实验，给直导线通电，观察到直导线运动起来．
①实验现象说明磁场对电流有力的作用．
②为使实验效果更明显，直导线应选用铝棒（选填“铝棒”、“铁棒”或“塑料棒”）．
（2）为了探究“感应电流产生的条件”，
①小明将铁架台、导体AB、灵敏电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙安装好后，进行了如下操作：
Ⅰ让导体AB静止在磁场中，闭合开关，观察回路中是否有感应电流产生；
Ⅱ在电路闭合时，让导体AB分别做沿着磁感线方向运动和切割磁感线运动，观察回路中是否有感应电流产生．
②探究完毕，调皮的小明在电路闭合时又将导体AB向右移动一段距离后松开手，让导体AB摆动，如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦，摆动过程中导体AB的机械能将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）应掌握磁场对电流的作用及应用；质量较小的物体在相同的情况下，运动状态容易改变；
（2）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象；
感应电流方向与磁感线方向与导体切割磁感线方向有关，根据能量的转化情况判断机械能的变化．

解答 解：（1）导线通电后产生了运动，说明磁场对放入其中的电流有力的作用．为使实验效果更明显，直导线应选用铝棒，因为在相同的情况下，由于铝的密度小，所以铝棒比相同体积的铁棒质量小，运动状态容易改变，而塑料棒属于绝缘体；
（2）为了探究“感应电流产生的条件”，先将铁架台、导体AB、灵敏电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙安装好后，进行了如下操作：
Ⅰ让导体AB静止在磁场中，闭合开关，观察回路中是否有感应电流产生；
Ⅱ在电路闭合时，让导体AB分别做沿着磁感线方向运动和切割磁感线运动，观察回路中是否有感应电流产生；
导体AB左右摆动，切割磁感线方向不断改变，所以电流方向不断改变，电流表指针会左右摆动；导体运动过程中，将机械能转化为电能，所以机械能不断减少．
故答案为：
（1）磁场对电流；铝棒；（2）灵敏电流表；沿着磁感线方向；切割磁感线；变小．

点评 知道感应电流产生的条件、分析清楚电路结构、根据实验过程即可正确解题，并要注意能量的转化及能量守恒定律的应用．