Question

【題目】如圖是小明“探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）閉合開關(guān)后，當(dāng)導(dǎo)體ab向左或向右運(yùn)動時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)導(dǎo)體ab向上或向下運(yùn)動時(shí)，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場中做___________運(yùn)動時(shí)導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)體ab向左運(yùn)動時(shí)，電流表指針向右，當(dāng)導(dǎo)體ab向右運(yùn)動時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，說明_________________________。

（3）針對這個實(shí)驗(yàn)，小明作了進(jìn)一步的探究，他提出了“感應(yīng)電流的大小可能與磁場的強(qiáng)弱有關(guān)”的猜想，為了驗(yàn)證小明的猜想，請你幫他設(shè)計(jì)主要的實(shí)驗(yàn)步驟：______________。

（4）小明通過上述（3）的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磁場越強(qiáng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。從而小明認(rèn)為提高發(fā)電量的關(guān)鍵在于增強(qiáng)發(fā)電機(jī)電磁鐵的磁性，只要不斷增強(qiáng)電磁鐵的磁性，就能獲得更多的電能，這個觀點(diǎn)正確嗎？為什么？___________________________。

Answer 1

【答案】切割磁感線 感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動方向有關(guān) 主要步驟：改變磁場強(qiáng)弱，讓導(dǎo)體AB以相同的速度做切割磁感線運(yùn)動，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度大小 不正確。這個實(shí)驗(yàn)中，是將做切割磁感線的導(dǎo)體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，增強(qiáng)磁性可以提高能量的轉(zhuǎn)化效率，但并不能使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生多于導(dǎo)體機(jī)械能的電能

【解析】

（1）如圖的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)后，當(dāng)導(dǎo)體ab向左或向右運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動，故產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)導(dǎo)體ab向上或向下運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，所以此實(shí)驗(yàn)過程說明閉合電路中的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)體ab向左運(yùn)動時(shí)，電流表指針向右，當(dāng)導(dǎo)體ab向右運(yùn)動時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，可見電流方向的不同與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動方向有關(guān)，即說明感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動方向有關(guān)。

（3）要探究“感應(yīng)電流的大小可能與磁場的強(qiáng)弱有關(guān)”，根據(jù)控制變量的思想，應(yīng)保證切割磁感線的運(yùn)動速度相同，改變磁場的強(qiáng)弱，比較電流表的偏轉(zhuǎn)角度得出結(jié)論，所以為了驗(yàn)證小明的猜想，主要的實(shí)驗(yàn)步驟為：改變磁場強(qiáng)弱，讓導(dǎo)體AB以相同的速度做切割磁感線運(yùn)動，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度大小。

（4）小明的觀點(diǎn)是錯誤的，根據(jù)能量守恒定律知，能量不可能憑空產(chǎn)生，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電能是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來的，單獨(dú)增強(qiáng)磁性時(shí)，并不能獲得更多的電能，所以觀點(diǎn)不正確。