例2 小明和小刚用如图所示装置“探究感应电流的条件”.


基础设问
(1)实验室备有铜棒、橡胶棒和玻璃棒,小明应选用作为本实验中的AB棒;
(2)实验中通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断;通过灵敏电流计指针偏转的方向判断.
(3)闭合开关,分别上下、左右移动AB棒,观察灵敏电流计指针的偏转情况,并记录在表中:
①通过比较实验1~3可知:产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做运动.
②通过比较实验1、2(或5、6)可知感应电流的方向与有关.通过比较实验可知:感应电流的方向与磁场方向有关.
能力提升
(4)第6次实验结束后,小明整理器材时忘记断开开关,向左撤去蹄形磁体(AB棒不动),则灵敏电流计的指针会向(选填“左”或“右”)偏转.
(5)本实验中(选填“可以”或“不可以”)用小灯泡代替灵敏电流计,原因是:.
(6)[意外现象]另一同学在实验中发现,无论向哪个方向移动AB棒,灵敏电流计的指针均未发生明显偏转,于是猜想灵敏电流计指针不偏转可能是感应电流太小,接下来的操作最合理的是.(选填字母)
A. 换同规格的电流计
B. 用多匝数线圈替代AB棒
C. 减慢AB棒切割磁感线的速度
D. 换磁性更弱的蹄形磁铁
(7)[提出问题]实验时灵敏电流计指针每次摆动的角度都不同,于是小刚提出了猜想,并通过以下操作进行探究:使AB棒向右运动时,灵敏电流计的指针发生偏转,当使AB棒向右运动加快时,指针偏转的角度增大.针对小刚的操作,请你写出他所探究的问题:.
(8)[横向实验拓展](2023泰州)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成,可以探究磁场对电流的作用.

例2　(1)铜棒　(2)是否产生感应电流　感应电流的方向　(3)①切割磁感线　②导体切割磁感线运动的方向　1、5(或2、6)　(4)右　(5)不可以　感应电流太小时，无法使小灯泡发光　(6)B　(7)产生感应电流的大小与导体切割磁感线速度是否有关　(8)机械　电源

【解析】
(1) 感应电流的产生需要导体为导电材料，铜棒是导体，橡胶棒、玻璃棒是绝缘体，因此应选用铜棒作为AB棒。
(2) 实验中利用转换法，通过灵敏电流计指针是否偏转判断电路中是否产生感应电流；通过指针偏转方向的不同判断感应电流的方向。
(3) ①对比实验1、2（导体切割磁感线，指针偏转）和实验3（导体不切割磁感线，指针不偏转），可知产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
②实验1、2（或5、6）中，磁场方向相同，导体切割磁感线的运动方向不同，灵敏电流计指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关；要探究感应电流方向与磁场方向的关系，需控制导体运动方向相同，改变磁场方向，因此比较实验1、5（或2、6）即可。
(4) 向左撤去蹄形磁体（AB棒不动），相当于AB棒向右做切割磁感线运动，与实验2的情况一致，因此灵敏电流计指针会向右偏转。
(5) 感应电流的大小通常较小，无法使小灯泡发光，因此不可以用小灯泡代替灵敏电流计。
(6) 要增大感应电流，可采用多匝数线圈替代AB棒（增大导体切割磁感线的有效长度），选项B符合；换同规格电流计、减慢运动速度、换磁性更弱的磁体均无法增大感应电流，故选B。
(7) 小刚改变AB棒切割磁感线的速度，观察灵敏电流计指针偏转角度（反映感应电流大小），因此探究的问题是：产生感应电流的大小与导体切割磁感线的速度是否有关。
(8) 电磁感应现象中，导体切割磁感线运动消耗机械能，产生电能，即机械能转化为电能；探究磁场对电流的作用时，电路需要电源提供电流，因此将灵敏电流计换成电源。
【答案】
(1) 铜棒
(2) 是否产生感应电流；感应电流的方向
(3) ①切割磁感线 ②导体切割磁感线运动的方向；1、5(或2、6)
(4) 右
(5) 不可以；感应电流太小时，无法使小灯泡发光
(6) B
(7) 产生感应电流的大小与导体切割磁感线速度是否有关
(8) 机械；电源
【知识点】
电磁感应现象、感应电流的影响因素、控制变量法的应用
【点评】
本题以“探究感应电流的条件”实验为载体，涵盖实验器材选择、实验方法应用、实验结论推导及实验拓展等内容，综合考查电磁感应的核心知识点，注重对实验探究能力和控制变量法、转换法的理解与应用。
【难度系数】
0.6