Question

在“用DIS研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，為了研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間△t的關(guān)系，某小組同學(xué)利用圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：讓小車以不同的速度靠近螺線管，得到在不同擋光時(shí)間△t內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E．通過(guò)利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出，就能得到一系列的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E和時(shí)間△t．

在一次實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù) 測(cè)量值	1	2	3	4	5	6	7	8
E/V	0.116	0.136	0.170	0.191	0.215	0.277	0.292	0.329
△t/×10-3s	8.206	7.486	6.286	5.614	5.340	4.462	3.980	3.646

（1）觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出，在實(shí)驗(yàn)中，每次測(cè)量的擋光時(shí)間△t內(nèi)，磁鐵相對(duì)螺線管位置的變化都______ （選填“相同”或“不同”），從而實(shí)現(xiàn)了控制______不變．
（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，為了研究E與△t的關(guān)系，可采用圖象處理數(shù)據(jù)的方法，在直角坐標(biāo)系中作______的關(guān)系圖線，若圖線是基本過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______．
（3）若要進(jìn)一步研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈匝數(shù)的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制______相同．

Answer 1

【答案】分析：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中磁鐵的初末位置相同，螺線管位置不變，磁鐵相對(duì)于螺線管的位置變化相同，穿過(guò)螺線管的磁通量的變化相同．
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系，應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，如果圖象是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，即表示兩個(gè)坐標(biāo)軸的物理量成正比時(shí)，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最方便，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系確定坐標(biāo)軸所表示的量，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈匝數(shù)的關(guān)系，應(yīng)控制磁通量的變化量與磁通量的變化率相同而線圈匝數(shù)不同，為控制磁通量的變化率相同，在原來(lái)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，要控制小車通過(guò)光電門的時(shí)間相等．
解答：解：（1）觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出，在實(shí)驗(yàn)中，每次測(cè)量的擋光時(shí)間△t內(nèi)，磁鐵相對(duì)螺線管位置的變化都相同，從而實(shí)現(xiàn)了控制螺線管中磁通量的變化量不變．
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與和擋光時(shí)間△t的乘積一定，說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與擋光時(shí)間△t成反比，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與擋光時(shí)間△t的倒數(shù)成正比，為了研究E與△t的關(guān)系，可采用圖象處理數(shù)據(jù)的方法，在直角坐標(biāo)系中作感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與擋光時(shí)間△t的倒數(shù)的關(guān)系圖線，若圖線是基本過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在匝數(shù)和磁通量不變的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和時(shí)間△t成反比．
（3）若要進(jìn)一步研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈匝數(shù)的關(guān)系，需要控制通過(guò)螺線管的磁通量的變化率相同，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制小車通過(guò)光電門的擋光時(shí)間△t相同，即或小車出發(fā)的速度相同．
故答案為：（1）相同；螺線管中磁通量的變化量；（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與擋光時(shí)間△t的倒數(shù)；在匝數(shù)和磁通量不變的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和時(shí)間△t成反比；
（3）小車通過(guò)光電門的擋光時(shí)間△t．
點(diǎn)評(píng)：本題應(yīng)用了控制變量法，熟練應(yīng)用控制變量法、認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是正確解題的關(guān)鍵．