2.图甲所示的是一种“手摇充电式话筒”,提住它上下摇动就能自动充电,通过透明外壳可观察到内部有固定线圈;摇动时可感觉到内部有一个物块在来回运动.小莉想知道其中的结构,将其拆开发现,那个运动的物块是磁铁.
【提出问题】
磁铁在线圈中来回运动时,线圈中要产生电流需要满足什么条件?感应电流的方向与运动方向是否有关?
【猜想与假设】
闭合线圈中产生电流的条件是切割磁感线运动;感应电流的方向与运动方向有关.
【设计实验】
实验器材:线圈、条形磁铁、灵敏电流计、导线、开关.
探究“线圈中产生感应电流的条件”时,电路必须闭合,让磁铁在线圈中向下运动,探究“线圈中产生感应电流的方向与运动方向是否有关”时,要控制磁铁、线圈不变.
【进行试验与收集证据】
探究“磁场产生感应电流的条件”的实验中,小莉连接了如图乙、丙所示的实验装置.
(1)如图乙,断开开关,将磁铁向下插入螺线管时,观察到灵敏电流计的指针不发生偏转;
(2)如图丙,闭合开关,将磁铁向下插入螺线管时,观察到灵敏电流计的指针向左偏转,这表明电路中有感应电流产生.
(3)接着,将磁铁从螺线管中向上拔出,你会观察到灵敏电流计的指针向右偏转.
(4)通过(2)(3)两部实验,可以得出的结论是:感应电流的方向与导体的运动方向有关.
【评估】
实验时还应该保持导体的运动方向不变,改变磁场的方向,观察灵敏电流计的指针偏转角度是否发生变化,得出普遍规律.
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