Question

为进一步研究电现象与磁现象之间的联系，小明利用身边的实验器材做了下面的探究：
（1）小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”；闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路；小明讲实验中观察得到的现象记录在表中．

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	闭合	上N下S	向右运动	向左偏转
3	闭合	上N下S	向左运动	向右偏转
4	闭合	上N下S	向上运动	不偏转
5	闭合	上S下N	向下运动	不偏转
6	闭合	上S下N	向右运动	向右偏转
7	闭合	上S下N	向左运动	向左偏转

①实验中，小明通过观察______来判断电路中是否有感应电流？
②比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与______  有关．
③比较实验______可知：在导体运动方向不变时，感应电流方向与磁场方向有关．
④小明分析得出，产生感应电流的条件是：______．
（2）小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，设计的部分电路如图乙所示，请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整．
要求：
①小磁针的指向满足如图所示的方向；
②滑动变阻器的滑片向A段移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改．

Answer 1

【答案】分析：（1）①电流是看不到的，要通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流；
②通过比较数据中的相同点和不同点，来得出电流方向的变化时由哪个因素引起的；
③要找到导体运动方向不变而磁场方向改变的一组数据；
④掌握产生感应电流的条件．通过比较产生感应电流的情况和未产生感应电流的情况作比较得出；
（2）将螺线管、滑动变阻器串联在电路中．滑动变阻器要接一上一下．
根据螺线管中电流的方向判断出螺线管的NS极，根据磁体间的相互作用判断出小磁针的偏转方向．在连接滑动变阻器时，滑片与下面接线柱距离越远，电阻值越大．
解答：解：（1）①小明通过观察电流表的指针是否偏转来判断电路中是否有电流．
②由2和3（或6和7）知，磁场方向相同，导体的运动方向不同，电流表指针的偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体运动的方向有关．
③由表格中数据知，2和6或3和7的导体运动方向相同，磁场方向不同，电流表指针的偏转方向也不同，说明明感应电流的方向与磁场的方向有关．
④由表格中数据知，当开关断开时，不会有电流产生；若导体向上运动或向下运动时，不切割磁感线，此时电路中也没有电流，可得产生感应电流的条件是：闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动．
（2）将螺线管的另一个接线柱与电源的正极相连．此时螺线管电流方向向下，由右手螺旋定则得，螺线管的右侧是N极，左侧是S极，吸引小磁针的N极，小磁针N极向右．
滑动变阻器的滑片向A段移动后，通电螺线管的磁性减弱，所以电阻值变大，所以滑动变阻器应接下面的B接线柱．如图所示：

故答案为：（1）①电流表指针是否偏转；②导体运动的方向；③2、6（或3、7）；④闭合电路的部分导体，在磁场中做切割磁感线运动；（2）见上图．
点评：本题考查了产生电磁感电流的条件及影响感应电流方向的因素，注意实验过程中控制变量法的应用；
同时考查了有关滑动变阻器的连接及通电螺线管磁极的判定，滑动变阻器要接一上一下，并要熟练掌握右手螺旋定则的内容．