题文

甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳子”，按图所示的情景进行跳绳游戏．当甲、乙同学沿何方向站立摇绳时，灵敏电流表指针的偏转才最明显．为什么？

题型：填空题  难度：中档

答案

因地球磁场的方向为南北方向，要想使导体切割磁感线，两个应东西方向站立， 故答案为：人应东西方向站立；因为地球磁场为南北方向．

据专家权威分析，试题“甲、乙、丙三个同学用长导线作为“绳子”，按图所示的情景进行跳绳..”主要考查你对  磁场、地磁场，电磁感应现象  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

磁场、地磁场电磁感应现象

考点名称：磁场、地磁场

• 磁场：
  磁体的周围存在磁场，磁场是看不见摸不着的，但它是确实存在着的，是一种物质。
  
  地磁场：
  地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地磁北极在地理南极附近；地磁南极在地理北极附近。
  

• 磁场：
  1.性质：磁场的基本性质是对放入其中的磁体能够产生磁力的作用，也就是说，磁极问的相互作用力是通过磁场来发生的，小磁针静止后一端指南，另一端指北，当把条形磁体放在小磁针附近时，会看到小磁针发生了偏转，这是因为小磁针受到了条形磁体磁场的作用。

  2. 方向：小磁针放入磁场中不再指南北，N、S极各自都有新的指向，这证明了磁场具有方向性，人们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极(N极)所指的方向就是该点的磁场方向，在磁场中不同点，磁场方向一般不同

  3. 描述：磁场可借助磁感线来描述，磁感线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向，磁感线的疏密还可以表示磁场的强弱。磁感线在磁体外总是从N极发出．最后回到s极。几种常见磁场的磁感线如图所示。
  

  
   

• 理解转换法在研究磁场时的运用：
       对于不易研究或不好直接研究的物理问题，通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果来间接研究物理问题的方法，叫转换法。比如电流，看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可以通过电路中的灯泡是否发光来确定。再如磁场，既看不见又摸不着，无法直接感知它，我们可以通过磁场的效应来证明磁场的存在。在磁场周围放入小磁针，小磁针方向发生了偏转，这说明小磁针的周围存在磁场；又如电磁铁磁性的强弱可以通过吸引大头针的多少来判断，吸引的大头针越多，磁性越强。
    
    用铁屑显示永磁体的磁场分布，如图所示，通过铁屑的分布显示出磁场的存在，磁场的方向及磁场的强弱。
  

• 磁偏角：
      地磁的两极跟地理的两极并不重合，因而水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个交角，叫做磁偏角。我国宋代学者沈括(103l一1095年)是世界上最早注意到这一现象的人．比西方早了400年。

考点名称：电磁感应现象

• 电磁感应：
  

  定义	闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象称为电磁感应现象，电磁感应中产生的电流称为感应电流
  产生感应电流的条件	一是“闭合电路的一部分导体”(这句话包括两层意思：①电路应该是闭合的，而不是断开的，即组成电路的各元件连接成一个电流的通路； ②要有一部分导体做切割磁感线运动，也就是说切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分)；二是“做切割磁感线运动”，所谓切割磁感线，类似于切菜，可以是垂直切割，也可以是斜着切割，但导体运动方向不能与磁感线方向平行，可能是导体运动，也可能是磁场运动
  与感应电流方向有关的因素	在电磁感应现象中，感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关，若改变导体运动方向与原运动方向相反，或将磁感线方向改为与原方向相反，则感应电流方向将与原方向相反；若导体运动方向和磁感线方向都变为和原来相反，则感应电流的方向不变
  能量转化	机械能转化为电能
  应用	发电机、动圈式话筒、变压器等

•  控制变量法研究“电磁感应”现象：
      通电导体在磁场中受力的方向、感应电流的产生及方向都不只与一个因素有关，在研究通电导体在磁场中受力的方向、产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关时，我们都用到了控制变量思想。

  例如图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。
  
  (1)本实验中，如果____，我们就认为有感应电流产生。
  (2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路____感应电流(选填“有”或“无”)。
  (3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关?”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关。” 请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：__________

  解析：(1)有微弱的电流通过灵敏电流计，其指针就会摆动。
  (2)由图知，导体不动，磁铁左右水平运动。此时也相当于导体做切割磁感线运动，会产生感应电流。
  (3)本实验设计要应用控制变量法。在其他条件不变的情况下，只改变导体切割磁感线运动的速度，然后观察电流计指针的偏转程度。

  答案：(1)灵敏电流计的指针偏转  (2)有 (3)闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度

• 电磁感应部分涉及三个方面的知识：
       一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
      楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为电能。法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。

  二是电路及力学知识。
        主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律等概念。