Question

18．小明在探究“感应电流产生的条件”实验中：
（1）他应选用图丙所示的实验装置进行实验．

（2）他将实验中观察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	（a）上S下N	（b）向右运动	向右偏转

①分析得出：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流．
②比较实验2、3可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关．
③若还想研究感应电流的方向与磁场方向有关，需要进行第6次实验，请在表格中（a）、（b）两处补充完整．
（3）这个现象在生产和生活中的重要应用是发电机．

Answer 1

分析 （1）甲图是探究通电螺线管的磁场，乙图探究通电导体在磁场中受力情况，丙图探究感应电流产生的条件；
（2）①产生感应电流的三个条件：闭合电路；一部分导体；切割磁感线运动；
②根据图示分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的，若在磁场方向不变时，只有导体运动方向再改变，感应电流也在变化，则说明感应电流的方向一定与导体运动方向有关；③想研究感应电流的方向与磁场方向有关，需保持导体运动的方向不变，只改变磁场的方向，把表格补充完整；
（3）电磁感应现象实现了机械能向电能的转化，重要应用是发电机．

解答 解：（1）甲图是探究通电螺线管的磁场，乙图探究通电导体在磁场中受力情况，丙图探究感应电流产生的条件，故应选丙图；
（2）①分析可知，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；
②比较实验2和3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；
③比较实验2和6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．故磁场方向应为“上S下N”运动方向“向右运动”；
（3）实验中采用的是控制变量法，闭合电路中电流表中的电能是由于导体的运动而产生的，可见消耗的是机械能，所以实验过程中是机械能转化成电能，其重要应用是发电机．
故答案为：（1）丙；（2）①闭合； ②2、3； ③（a）上S下N；（b）向右运动；（3）发电机．

点评 本题从知识上考查电磁感应现象，考察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．