Question

3．某物理興趣小組利用圖裝置探究電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)情況記錄在下面表格中，綜合分析后（實(shí)驗(yàn)中磁鐵不運(yùn)動(dòng)），請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	磁極位置	開關(guān)	導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況	電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況
1	上N下S	閉合	不運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
2	上N下S	閉合	上、下運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
3	上N下S	閉合	水平向右運(yùn)動(dòng)	向右偏轉(zhuǎn)
4	上N下S	閉合	水平向左運(yùn)動(dòng)	向左偏轉(zhuǎn)
5	上N下S	斷開	水平向右運(yùn)動(dòng)	不偏轉(zhuǎn)
6	上S下N	閉合	水平向左運(yùn)動(dòng)	向右偏轉(zhuǎn)

綜合分析后（實(shí)驗(yàn)中磁鐵不運(yùn)動(dòng)），請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）在圖中可以看出要產(chǎn)生感應(yīng)電流，除有一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中，那么還應(yīng)滿足的條件是：
①通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、3、4得出切割磁感線運(yùn)動(dòng)；
②通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、5得出閉合電路；
（2）通過(guò)分析我們還可探究出感應(yīng)電流方向與以下因素有關(guān)：
①與磁感線方向有關(guān)，它是通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與6得出的；
②與切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)，它是通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)4與3得出的．
（3）此實(shí)驗(yàn)的研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法．在此實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，重要的應(yīng)用是發(fā)電機(jī)．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)中主要探究了三個(gè)因素對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的影響，包括磁場(chǎng)的方向、電路的通斷、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是運(yùn)用了控制變量法的實(shí)驗(yàn)方法得出的，因此，在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)也一定要注意分清每組數(shù)據(jù)中，哪些是相同的量，哪些是不同的量，再綜合判斷所研究的量與產(chǎn)生感應(yīng)電流的關(guān)系．

解答 解：
（1）①實(shí)驗(yàn)2、3、4中磁極位置是相同的，電路也都是閉合的，只有導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的情況不同，并發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)體水平切割磁感線時(shí)，電流表的指針才會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此，可得出應(yīng)滿足的另一個(gè)條件是切割磁感線；
②實(shí)驗(yàn)3、5中磁極位置相同，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況也相同，只有電路分別是閉合和斷開的，并發(fā)現(xiàn)只有閉合電路時(shí)，電流表指針才會(huì)偏轉(zhuǎn)，因此，可得出另一個(gè)條件是閉合電路；
（2）①實(shí)驗(yàn)4、6中，磁極位置不同，電流的方向也不同，而其它條件均相同，因此，比較這兩組結(jié)果就可以得出感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的方向（或磁感線方向）有關(guān)；
②實(shí)驗(yàn)3、4中，導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向不同，電流的方向也不同，而其它條件相同，因此，比較這兩組結(jié)果就可以得出感應(yīng)電流的方向與切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)．
（3）掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的兩個(gè)條件，根據(jù)控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件．
產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程．電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化，重要應(yīng)用是發(fā)電機(jī)．
故答案為：
（1）切割磁感線運(yùn)動(dòng)；閉合電路；
（2）磁感線方向；6；切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向；3；（3）控制變量；機(jī)械；電；發(fā)電機(jī)．

點(diǎn)評(píng) 此題利用電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，對(duì)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件和決定感應(yīng)電流的方向兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了探究，控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中得到了充分的應(yīng)用．