Question

9．在学习了“怎样产生感应电流”后，同学们在课下自己又试着重新进行了实验，仔细体会其中的细节．
（1）小田首先将检查过的实验器材连接好（如图所示），确认连接无误后，将金属棒PQ向左水平切割磁感线．实验中却几乎看不出电流表指针偏转．请你帮助小田分析“看不出电流表指针偏转”的原因可能是什么？原因：感应电流太小（电流表分度值太大）．
（2）小田将电流表换成灵敏电流计进行实验，实验中他发现灵敏电流计指针每次摆动的角度不同，于是他想研究“感应电流的大小与哪些因素有关”．
小田猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关．从能量转化的角度看，小田的猜想依据是：速度越大，动能越大，转化成电能就越多．

实验次数	1	2	3	4	5	6
速度（cm/s）	1	2	3	4	5	6
电流（mA）	2.0	4.0	5.9	8.1	10.2	11.8

（3）小田为了验证自己的猜想，他将上图装置中的电流表换成灵敏电流计，并将足够大的磁体放在水平面上，驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ沿直线水平向左运动（导体运动区域的磁场强弱相同）．同一次实验，应使导体做匀速（填“匀速”或“变速”）运动．实验测得的数据如表所示，分析数据可得出结论：在磁场强弱相同时，感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度成正比（在磁场强弱相同时，导体切割磁感线运动的速度越大，产生的感应电流越大）．

Answer 1

分析 （1）在电磁感应实验中，操作过程是正确的，看不到电流表的偏转，可能是由于感应电流太小或电流表分度值太大导致的；
（2）据表格中的数据特点分析判断即可；
（3）要验证感应电流的大小和导体切割磁感线运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动的速度不同；

解答 解：（1）小田首先将检查过的实验器材连接好（如图所示），确认连接无误后，将金属棒PQ向左水平切割磁感线．实验中却几乎看不出电流表指针偏转．请你帮助小田分析“看不出电流表指针偏转”的原因可能是感应电流太小（电流表分度值太大）．
（2）观察表格中的数据，分析可得：感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关，速度越大，动能越大，转化成电能就越多；
（3）要验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系，就要控制其它因素一定，而导体的运动快慢不同，通过观察电流表的指针偏转情况，得出感应电流的大小和导体运动速度的关系，但是对于同一次实验，必须保证导体做匀速直线运动，所以实验方法是：闭合开关，将ab沿水平方向以一定的速度匀速运动，观察灵敏电流计的指针偏转程度，再将ab沿相同的方向以不同的速度运动，观察比较灵敏电流计的指针偏转程度，由实验数据可知：导体运动区域的磁场强弱相同，感应电流的大小与运动速度成正比；
故答案为：（1）感应电流太小（电流表分度值太大）；
（2）速度越大，动能越大，转化成电能就越多；
（3）匀速；在磁场强弱相同时，感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度成正比（在磁场强弱相同时，导体切割磁感线运动的速度越大，产生的感应电流越大）．

点评 此题考查了探究电磁感应现象的实验，而且做了延伸，让我们自己设计实验验证感应电流的大小和导体运动快慢的关系．