Question

16．如图为一仿制的发电机，装有手摇柄（未画出）的转轴垂直穿过圆盘中心，金属圆盘放在蹄形磁铁之间，圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连．金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的，圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁力线的运动，从而产生持续电流．当以某一转速匀速转动金属圆盘时，电流表有一定的示数．根据上述材料，请回答下列问题：
（1）换用磁性更强的磁铁，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小跟磁场强弱有关；
（2）换用一个半径大一些的金属圆盘，其它条件不变，发现电流表读数增大，说明感应电流大小也跟切割磁感线的导体长度有关；
（3）当圆盘转速增大，其它条件不变时，发现电流表读数也增大，说明感应电流大小还跟导线切割磁感线的运动速度有关．

Answer 1

分析 由题意可知：圆盘在这里相当于一个做切割磁感线的导线，其在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流．
要探究感应电流的方向与哪些因素有关，就要利用控制变量法的思路．
根据该思路，结合题目中提到的结论可以反映出条件的不同，同理根据条件的不同，结合实验现象，也可以得到结论．

解答 解：由题可知，圆盘在磁场中做切割磁感线运动，电路中就产生感应电流；电流表的示数大小反映了感应电流的大小．
（1）换用磁性更强的磁铁，其它条件不变，发现电流表读数增大，产生的感应电流增大，说明电流大小与磁场强弱有关．
（2）圆盘在这里相当于一个做切割磁感线运动的导线，圆盘变大，说明导线变长，其它条件不变，发现电流表读数增大，产生的感应电流增大，所以可得出结论：感应电流的大小跟导线的长度有关，且在其他因素相同的情况下，导线越长，感应电流越大．
（3）由题可知，电流表的示数变大是由于圆盘的转动速度增大造成的，所以可得结论：感应电流的大小跟导线切割磁感线的运动速度有关，且在其他因素相同的情况下，导线的运动速度越大，感应电流越大．
故答案为：（1）磁性更强；磁场强弱；（2）切割磁感线的导体长度；（3）导线切割磁感线的运动速度．

点评 在此题中，探究感应电流的大小与三个因素：磁场强弱、导线长度、导线的运动速度的关系，因此要用到控制变量法．