Question

如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路．小明将实验中观察到的现象记录在下表中．

次数	开关	磁场方向	导体AB的运动方向	电流表指针的偏转方向
1	断开	上N下S	向右运动	不偏转
2	断开	上N下S	向左运动	不偏转
3	闭合	上N下S	向右运动	向左偏转
4	闭合	上N下S	向左运动	向右偏转
5	闭合	上N下S	向上运动	不偏转
6	闭合	上S下N	向下运动	不偏转
7	闭合	上S下N	向右运动	向右偏转
8	闭合	上S下N	向左运动	向左偏转

（1）通过比较实验次数3和4（或7和8）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与______有关．
（2）通过比较实验次数3和7（或4和8）可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与______有关．
（3）小明通过以上实验分析得出：闭合电路中的一部分导体在磁场里做______时，导体中就会产生感应电流．
（4）针对这个实验，小明作了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，为了验证小明的猜想，请你帮他设计主要的实验步骤，并对实验结果进行分析判断．

Answer 1

解：（1）若磁场方向不变时，只改变导体运动方向，感应电流方向变化，则说明感应电流方向与导体运动方向有关；
（2）若在导体运动方向不变时，改变磁场方向，感应电流方向变化，则说明感应电流方向与磁场方向有关；
（3）产生感应电流的现象中，闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直；即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动．
（4）因为导体运动速度、磁场的强弱都影响了感应电流的大小，所以要验证“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想应采用控制变量法；即：保持导体AB切割磁感线运动速度不变，改变磁场强弱．
因我们采取转换法，利用电流表指针的偏转幅度表示感应电流的大小，所以实验结果的分析是：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关．
故答案为：（1）导体切割磁感线运动方向；
（2）磁场方向；
（3）切割磁感线运动；
（4）主要步骤：改变磁场强弱，让导体AB以相同的速度做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小．
分析判断：如果电流表指针偏转幅度相同，说明感应电流的大小与磁场的强弱无关；如果电流表指针偏转幅度不相同，说明感应电流的大小与磁场强弱有关．
分析：（1）比较实验3和4（或7和8）可知：在磁场方向一定时，导体切割磁感线运动方向改变，感应电流的方向就改变．
（2）比较实验3和7（或4和8）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）产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里是静止还是运动，若运动，分析是什么性质的运动；
（4）电磁感应现象中能量是由机械能转化成电能．
点评：本题从知识上考查电磁感应现象，知道产生感应电流的条件和影响感应电流的方向的因素；从方法上考查了控制变量法的数据分析过程．