Question

2．圖甲所示的是一種“手搖充電式話筒”，提住它上下?lián)u動就能自動充電，通過透明外殼可觀察到內(nèi)部有固定線圈；搖動時可感覺到內(nèi)部有一個物塊在來回運動．小莉想知道其中的結(jié)構(gòu)，將其拆開發(fā)現(xiàn)，那個運動的物塊是磁鐵．
【提出問題】
磁鐵在線圈中來回運動時，線圈中要產(chǎn)生電流需要滿足什么條件？感應(yīng)電流的方向與運動方向是否有關(guān)？
【猜想與假設(shè)】
閉合線圈中產(chǎn)生電流的條件是切割磁感線運動；感應(yīng)電流的方向與運動方向有關(guān)．
【設(shè)計實驗】
實驗器材：線圈、條形磁鐵、靈敏電流計、導(dǎo)線、開關(guān)．
探究“線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”時，電路必須閉合，讓磁鐵在線圈中向下運動，探究“線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向與運動方向是否有關(guān)”時，要控制磁鐵、線圈不變．
【進(jìn)行試驗與收集證據(jù)】
探究“磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”的實驗中，小莉連接了如圖乙、丙所示的實驗裝置．
（1）如圖乙，斷開開關(guān)，將磁鐵向下插入螺線管時，觀察到靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
（2）如圖丙，閉合開關(guān)，將磁鐵向下插入螺線管時，觀察到靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，這表明電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．
（3）接著，將磁鐵從螺線管中向上拔出，你會觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)．
（4）通過（2）（3）兩部實驗，可以得出的結(jié)論是：感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運動方向有關(guān)．
【評估】
實驗時還應(yīng)該保持導(dǎo)體的運動方向不變，改變磁場的方向，觀察靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度是否發(fā)生變化，得出普遍規(guī)律．

Answer 1

分析 根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流方向與磁場方向和導(dǎo)體運動方向有關(guān)，由此分析即可．

解答 解：探究“線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”時，電路必須閉合，否則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；
（1）斷開開關(guān)，磁鐵向下插入螺線時，電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；
（2）閉合開關(guān)，將磁鐵向下插入螺線管時，觀察到靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，這表明電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；
（3）將磁鐵從螺線管中向上拔出，你會觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，說明感應(yīng)電流的方向發(fā)生了改變；
（4）由（2）（3）兩步實驗，可以得出感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體的運動方向有關(guān)；
為了探究電流方向與磁場方向有關(guān)，還應(yīng)保持導(dǎo)體的運動方向不變，改變磁場的方向，觀察靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度是否發(fā)生變化．
故答案為：閉合；（2）電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；（4）導(dǎo)體的運動方向；保持導(dǎo)體的運動方向不變，改變磁場的方向，觀察靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度是否發(fā)生變化．

點評 本題是有關(guān)電磁感應(yīng)實驗的相關(guān)探究，關(guān)鍵掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件及影響感應(yīng)電流方向的因素，用好控制變量法．