在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中,为了研究感应电动势E与时间△t的关系,某小组同学利

在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中,为了研究感应电动势E与时间△t的关系,某小组同学利用图中的实验装置进行实验:小车上装有磁铁和挡光片,小车的挡光片经过光电门传感器时,DIS实验系统记录挡光时间△t,电压传感器记录下此段时间螺线管中感应电动势的平均值E.通过利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势的平均值E和时间△t.

在一次实验中得到的数据如表:
次数
测量值
12345678
E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329
△t/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646
(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的挡光时间△t内,磁铁相对螺线管位置的变化都______ (选填“相同”或“不同”),从而实现了控制______不变.
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了研究E与△t的关系,可采用图象处理数据的方法,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,在直角坐标系中作
E~[1/△t]
E~[1/△t]
的关系图线,可得出的实验结论是______.
(3)若要进一步研究感应电动势与线圈匝数(线圈直径不变)的关系,实验时应控制______相同.
天空底下 1年前 已收到1个回答 举报

yujesef 幼苗

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解题思路:(1)实验过程中磁铁的初末位置相同,螺线管位置不变,磁铁相对于螺线管的位置变化相同,穿过螺线管的磁通量的变化相同.
(2)分析表中实验数据,找出感应电动势与时间的关系,应用图象法处理实验数据时,如果图象是一条过坐标原点的直线,即表示两个坐标轴的物理量成正比时,处理实验数据最方便,根据实验数据间的关系确定坐标轴所表示的量,然后得出实验结论.
(3)探究感应电动势与线圈匝数的关系,应控制磁通量的变化量与磁通量的变化率相同而线圈匝数不同,为控制磁通量的变化率相同,在原来实验的基础上,要控制小车通过光电门的时间相等.

(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的挡光时间△t内,磁铁相对螺线管位置的变化都相同,从而实现了控制螺线管中磁通量的变化量不变.
(2)由表中实验数据可知,感应电动势E与和挡光时间△t的乘积一定,说明感应电动势E与挡光时间△t成反比,则感应电动势E与挡光时间△t的倒数成正比,为了研究E与△t的关系,可采用图象处理数据的方法,在直角坐标系中作感应电动势E与挡光时间△t的倒数的关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,可得出的实验结论是在匝数和磁通量不变的情况下,感应电动势E和时间△t成反比.
(3)若要进一步研究感应电动势与线圈匝数的关系,需要控制通过螺线管的磁通量的变化率相同,因此实验时应控制小车通过光电门的挡光时间△t相同,即或小车出发的速度相同.
故答案为:(1)相同,螺线管中磁通量的变化量△φ;
(2)E~[1/△t],在匝数和磁通量的变化量不变的情况下,E与△t成反比;
(3)小车通过光电门的挡光时间△t(或小车出发的速度).

点评:
本题考点: 法拉第电磁感应定律.

考点点评: 本题应用了控制变量法,熟练应用控制变量法、认真分析实验数据是正确解题的关键.

1年前

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