Question

小明学习了电磁感应现象后，就想：产生的感应电流的大小与什么有关呢？他找了几个要好的同学开始了讨论和猜想：既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分，那么感应电流的大小是否与这两者有关呢？
于是他们开始做实验，首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置（如图）重新安装了仪器，并且准备了磁性强弱不同的磁铁，以便改变磁场的强弱，闭合电路后，他先改变导体在磁场中运动的快慢，观察电流表指针摆动幅度的大小．实验发现：导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，电流表指针摆动的幅度越大；然后，他又保持导体运动的快慢不变，换用磁性强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流表指针摆动的幅度越大．对于这么重大的发现，他高兴不已．
（1）小明从自己的实验中能得出什么结论？
（2）他们在实验中主要用到了哪两种研究方法？
（3）要产生更大的电流可以采用哪些措施？
（4）请你解释一下为什么手摇发电机的手柄摇得越快，灯泡越亮？

Answer

（1）通过实验现象总结实验结论．
（2）当一个现象受多个因素的影响时，用控制变量法研究现象和其中一个因素的关系．
（3）感应电流的大小用灵敏电流表指针的偏转大小来表示．
【解析】
（1）导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，电流表指针摆动的幅度越大；然后，他又保持导体运动的快慢不变，换用磁性强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流表指针摆动的幅度越大．说明感应电流的大小跟导体在磁场中切割磁感线运动的速度、磁场强弱有关．运动速度越大，磁场越强，感应电流越大．
（2）在研究感应电流的大小跟导体在磁场中切割磁感线运动的速度时，保持磁场的方向不变．研究感应电流的大小跟磁场强弱关系时，保持导体运动速度不变．这是控制变量法．感应电流的大小用灵敏电流表指针的偏转大小来表示．这是转换法．
（3）要产生更大的电流可以采用方法：增大导体在磁场中切割磁感线运动的速度，增强磁场．
（4）手摇发电机的手柄摇得越快，灯泡越亮原因是：磁场不变时，导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，感应电流越大，电灯越亮．
故答案为：（1）感应电流的大小跟导体在磁场中切割磁感线运动的速度、磁场强弱有关．运动速度越大，磁场越强，感应电流越大．
（2）控制变量法和转换法．
（3）要产生更大的电流可以采用方法：增大导体在磁场中切割磁感线运动的速度，增强磁场．
（4）手摇发电机的手柄摇得越快，灯泡越亮原因是：磁场不变时，导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，感应电流越大，电灯越亮．