如图所示是研究电磁感应现象的实验电路,在进行实验时,小浩使矩形线框在水平方向上作切割磁感线运动,并观察电流计示数,记录实验数据如下:
| 次数 | 磁铁 | 线圈匝数 | 速度/m?s-1 | 运动方向 | 感应电流/mA |
| ① | 强 | 10 | 5 | 左 | 20 |
| ② | 强 | 20 | 5 | 左 | 40 |
| ③ | 强 | 30 | 5 | 右 | 60(反向) |
| ④ | 强 | 30 | 10 | 左 | 120 |
| ⑤ | 弱 | 30 | 5 | 左 | 20 |
| ⑥ | 强 | 30 | 5 | 左 | 60 |
(2)通过比较⑤与⑥可以得出结论:________;
(3)通过比较③与⑥可以得出结论:在确保垂直切割时,感应电流的大小与矩形线框的运动方向________(填“有关”或“无关”);
(4)还可以通过比较________与________得出结论:________.
试题答案
解:(1)探究感应电流大小与线圈匝数的关系,控制磁场的强弱、线圈运动速度、运动方向不变,改变线圈匝数多少,实验①和②其它条件不变,线圈匝数越多,感应电流越大.所以感应电流大小与线圈匝数有关.
(2)实验⑤和⑥,线圈匝数多少、线圈运动速度、运动方向都相同,磁场越强,感应电流越大.说明感应电流大小与磁铁的磁性强弱有关.
(3)实验③和⑥,磁场的强弱、线圈匝数多少、线圈运动速度都相同,改变线圈的运动方向,感应电流大小不变,所以感应电流大小跟线圈的运动方向无关.
(4)实验④和⑥,磁场的强弱、线圈匝数多少、运动方向都相同,线圈运动速度越大,感应电流越大,所以感应电流的大小与矩形线框在水平方向上的运动速度有关.
探究感应电流大小跟磁场强弱的关系时,控制线圈的匝数、运动速度、运动方向不变,改变磁场的强弱.
故答案为:(1)①;②;(2)感应电流大小与磁铁的磁性强弱有关;(3)无关;(4)④;⑥;感应电流的大小与矩形线框在水平方向上的运动速度有关.
试题解析
感应电流大小可能跟磁场的强弱、线圈匝数多少、线圈运动速度、运动方向有关,探究感应电流大小跟其中一个因素的关系时,控制其它量不变,改变该因素.
(1)探究感应电流大小与线圈匝数的关系,控制磁场的强弱、线圈运动速度、运动方向不变,改变线圈匝数多少.
(2)探究感应电流大小与磁场强弱的关系,控制线圈匝数多少、线圈运动速度、运动方向都相同,改变磁场强弱.
(3)探究感应电流大小与线圈运动方向的关系,控制磁场的强弱、线圈匝数多少、线圈运动速度都相同,改变线圈的运动方向.
(4)探究感应电流大小与线圈运动速度的关系,控制磁场的强弱、线圈匝数多少、运动方向都相同,改变线圈运动速度大小.
点评:本题首先根据给定的表格猜想感应电流可能跟哪些因素有关,然后利用控制变量法探究感应电流大小跟其中一个因素的关系,明确要控制什么,改变什么.
