Question

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．

Answer 1

分析 根据电磁感应现象，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，才会产生感应电流，感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关，由此分析即可．

解答 解：探究“线圈中产生感应电流的条件”时，电路必须闭合，否则不能产生感应电流；
（1）断开开关，磁铁向下插入螺线时，电流计的指针不发生偏转，说明没有感应电流产生；
（2）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）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，说明感应电流的方向发生了改变；
（4）由（2）（3）两步实验，可以得出感应电流的方向与导体的运动方向有关；
为了探究电流方向与磁场方向有关，还应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．
故答案为：闭合；（2）电路中有感应电流产生；（4）导体的运动方向；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．

点评 本题是有关电磁感应实验的相关探究，关键掌握产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素，用好控制变量法．