题文

如图所示是探究电磁感应现象的装置． （1）闭合开关．让导体AB沿水平方向左右运动．观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动．则灵敏电流计的指针______ （选填“偏转”或”不偏转”）． （2）利用此装置．探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下： 实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向 ① 向下 向右 向左 ② 向上 向右 向右 ③ 向下 向左 向右 ④ 向上 向左 向左 在上述四次实验中．比较______两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较______两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变． （3）在探究中还发观．导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时．灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大．说明感应电流的大小与______有关． （4）有同学还想探究感应电流的大小是否与磁场强  弱有关．请写出简要做法：______；如何判断：______． （5）如图所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流汁．慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针______（选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）．这表明该发电机模型发出的电是______（选填“交流电”或“直流电”）．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产生感应电流，指针不发生偏转． （2）比较实验1和2（或3和4）可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向，感应电流的方向发生改变；比较实验1和4（或2和3）可知：在导体切割磁感线运动方向（或导体运动方向）不变时，磁场方向改变，感应电流的方向就改变． （3）导体AB水平同左（或向右）缓慢运动时．灵敏电流汁的指针偏转角度较小；导体AB水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，这说明电路中的电流变大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关． （4）因为导体是否运动、磁场的有无都影响了感应电流的大小；所以设计实验步骤时采用控制变量法；即：保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱，利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小． （5）发电机中的线圈在磁场中转动，在转动一周的过程中，线圈中的一段导体先从最上端到最下端后又从最下端到最上端．利用右手定则可知，感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，在磁场方向不变的情况下，导体运动方向改变，感应电流的方向也随之改变，所以，灵敏电流计的指针是左右摆动，并说明发电机发出的电流的大小是不断变化的，发出的是交流电； 答：（1）不偏转；（2）1和2（或3和4）；1和4（或2和3）；（3）导体的运动快慢； （4）保持切割磁感线运动的速度不变，改变磁场的强弱；电流表指针的偏转幅度；（5）左右摆动；交流电．

据专家权威分析，试题“如图所示是探究电磁感应现象的装置．（1）闭合开关．让导体AB沿水平方..”主要考查你对  电磁感应现象  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

电磁感应现象

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。

  三是右手定则。
       右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记忆，并与左手定则区分，可以记忆成：左力右电（即左手定则判断力的方向，右手定则判断电流的方向）。或者左力右感、左生力右通电。