Question

【題目】小明學習了《電磁感應發電機》一節內容后，他查閱了有關資料，知道在電磁感應現象中閉合電路之所以能產生電流，是因為在電路中產生了電壓，為了研究這個電壓，他買了一套如圖甲所示的裝置。圖中有機玻璃管長度為1.5m，當圓柱形磁體（直徑小于有機玻璃管內徑）從有機玻璃管中下落穿過線圈時，與線圈相連的電壓顯示器可以顯示此時電壓大小。小明想利用此裝置探究電磁感應現象中產生的電壓大小與線圈匝數及強磁體運動快慢的關系。他進行了如下實驗（忽略強磁體下落過程中所受阻力的影響）：

（1）小明將三個匝數相同的線圈和電壓顯示器的組件固定在有機玻璃管A、B、C處，如圖乙所示。他想探究的是電壓與_____之間的關系。為了使實驗效果對比明顯，三個線圈之間的距離應該_____（選填“近一些”或“遠一點”）；

（2）小明分三次在距管口90cm處分別固定匝數為300匝、600匝、900匝的三個線圈和電壓顯示器的組件，每次都是從管口處由靜止開始釋放強磁體，記錄的實驗數據如下表：

線圈匝數/V	實驗次數	電壓顯示器示數U/V	電壓測量值U/V
300	1	2.62	2.51
	2	2.50
	3	2.41
600	1	5.03	5.00
	2	4.84
	3	5.14
900	1	7.68	7.50
	2	7.38
	3	7.45

請根據上表電壓測量值和對應的線圈匝數在圖丙坐標紙上描點作圖。

（________）

分析圖像可知：_____。

Answer 1

【答案】強磁體運動快慢 遠一點 詳見解析

【解析】

（1）將三個匝數相同的線圈和電壓顯示器的組件固定在A、B、C處，磁體從有機玻璃管中下落經過A、B、C三點的速度不同，可以探究的是電壓與磁體運動快慢的關系；A、B、C三點之間的距離遠一些，磁體經過三點的速度之差較大，實驗效果對比明顯；

（2）匝數300匝對應電壓值是2.51V，600匝對應的電壓值是5.00V，900匝對應的電壓值是7.50V，根據描點法畫出圖像，如圖所示：

由圖像可知在此電磁感應現象中，產生的電壓大小與線圈匝數成正比。