【提出问题】电流能产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?如果能,需要什么条件?
【设计实验】利用如图所示的装置,将导体ab悬挂起来,并使导体ab水平置于蹄形磁体的磁场中;
【进行实验】闭合开关,让导体ab在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,并记录在下表中;
表格1:
序号 |
开关 |
磁场方向 |
导体ab运动方向 |
指针偏转情况 |
1 |
断开 |
上N下S |
向左和向右运动 |
不偏转 |
2 |
闭合 |
上N下S |
竖直向上和向下 |
不偏转 |
3 |
闭合 |
上S下N |
竖直向上和向下 |
不偏转 |
4 |
闭合 |
上S下N |
向前和向后运动 |
不偏转 |
表格2:
序号 |
开关 |
磁场方向 |
导体ab运动方向 |
指针偏转情况 |
5 |
闭合 |
上N下S |
向左运动 |
向右偏转 |
6 |
闭合 |
上N下S |
向右运动 |
向左偏转 |
7 |
闭合 |
上S下N |
向右运动 |
向右偏转 |
8 |
闭合 |
上S下N |
向左运动 |
向左偏转 |
【分析与论证】
考虑到想给LED灯珠供电使其发光,希望产生的感应电流大一些。科学小组根据学习经验猜想,感应电流的大小与磁场强弱、垂直切割磁感线的速度大小和导体根数有关。
①在保证垂直切割磁感线的速度大小和导体根数不变时,更换强磁体完成实验,此时因观察灵敏电流计指针的 (选填“偏转和不偏转”“偏转角度的大小”)
②根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,在保证磁场强弱和垂直切割磁感线的速度大小不变的同时,应该用 替代导体ab。
③第三步,在保证磁场强弱和导体ab不变时,加快垂直切割磁感线的速度大小,灵敏电流计的示数明显增大很多,说明感应电流大小与 有关。