Question

3．某物理兴趣小组利用图装置探究电磁感应实验，实验情况记录在下面表格中，综合分析后（实验中磁铁不运动），请回答下列问题：

实验序号	磁极位置	开关	导体运动情况	电流计指针偏转情况
1	上N下S	闭合	不运动	不偏转
2	上N下S	闭合	上、下运动	不偏转
3	上N下S	闭合	水平向右运动	向右偏转
4	上N下S	闭合	水平向左运动	向左偏转
5	上N下S	断开	水平向右运动	不偏转
6	上S下N	闭合	水平向左运动	向右偏转

综合分析后（实验中磁铁不运动），请回答下列问题：
（1）在图中可以看出要产生感应电流，除有一部分导体在磁场中，那么还应满足的条件是：
①通过比较实验序号2、3、4得出切割磁感线运动；
②通过比较实验序号3、5得出闭合电路；
（2）通过分析我们还可探究出感应电流方向与以下因素有关：
①与磁感线方向有关，它是通过分析比较实验序号4与6得出的；
②与切割磁感线运动的方向有关，它是通过分析比较实验序号4与3得出的．
（3）此实验的研究方法有转换法和控制变量法．在此实验的过程中是机械能转化为电能，重要的应用是发电机．

Answer 1

分析 实验中主要探究了三个因素对产生感应电流的影响，包括磁场的方向、电路的通断、导体运动的方向，实验数据都是运用了控制变量法的实验方法得出的，因此，在分析实验数据时也一定要注意分清每组数据中，哪些是相同的量，哪些是不同的量，再综合判断所研究的量与产生感应电流的关系．

解答 解：
（1）①实验2、3、4中磁极位置是相同的，电路也都是闭合的，只有导体运动的情况不同，并发现在导体水平切割磁感线时，电流表的指针才会发生偏转，因此，可得出应满足的另一个条件是切割磁感线；
②实验3、5中磁极位置相同，导体运动情况也相同，只有电路分别是闭合和断开的，并发现只有闭合电路时，电流表指针才会偏转，因此，可得出另一个条件是闭合电路；
（2）①实验4、6中，磁极位置不同，电流的方向也不同，而其它条件均相同，因此，比较这两组结果就可以得出感应电流的方向与磁场的方向（或磁感线方向）有关；
②实验3、4中，导体切割磁感线的运动方向不同，电流的方向也不同，而其它条件相同，因此，比较这两组结果就可以得出感应电流的方向与切割磁感线运动的方向有关．
（3）掌握感应电流产生的两个条件，根据控制变量法和转换法探究感应电流产生的条件．
产生感应电流的过程的机械能转化为电能的过程．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．
故答案为：
（1）切割磁感线运动；闭合电路；
（2）磁感线方向；6；切割磁感线运动的方向；3；（3）控制变量；机械；电；发电机．

点评 此题利用电磁感应的实验装置图，对感应电流产生的条件和决定感应电流的方向两个知识点通过具体的实验过程进行了探究，控制变量法在此实验中得到了充分的应用．