Question

18．在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強(qiáng)磁鐵和擋光片固定在運(yùn)動(dòng)的小車上．每當(dāng)小車在軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光電門時(shí)，光電門就會(huì)記錄擋光片的擋光時(shí)間△t，同時(shí)觸發(fā)接在線圈兩端的電壓傳感器記錄在這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E．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)E和擋光時(shí)間△t．在一次實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表：

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△t時(shí)間內(nèi)，磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)的距離都相同（選填“相同”或“不同”），從而實(shí)現(xiàn)了控制通過線圈的磁通量的變化量不變．
（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，為了驗(yàn)證E與△t成反比，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)：第一種是計(jì)算法：算出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和擋光時(shí)間△t的乘積，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗(yàn)證了E與△t成反比；第二種是作圖法：在直角坐標(biāo)系中作感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與擋光時(shí)間的倒數(shù)$\frac{1}{△t}$關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，則也可驗(yàn)證E與△t成反比．

Answer 1

分析 為了定量驗(yàn)證感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間△t成反比，我們應(yīng)該控制磁通量的變化量△Φ不變．
為了研究?jī)蓚�(gè)變量的關(guān)系我們有兩種辦法處理數(shù)據(jù)：第一種是計(jì)算法，第二種是作圖法，其中作圖法中應(yīng)該做出傾斜的直線更能準(zhǔn)確反映變量的關(guān)系．

解答 解：（1）為了定量驗(yàn)證感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間△t成反比，我們應(yīng)該控制磁通量的變化量△Φ不變．
所以在實(shí)驗(yàn)中，每次測(cè)量的△t時(shí)間內(nèi)，磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)的距離都相同，從而實(shí)現(xiàn)了控制通過線圈的磁通量的變化量不變．
（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，為了驗(yàn)證E與△t成反比，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)：第一種是計(jì)算法：算出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和擋光時(shí)間△t的乘積，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗(yàn)證了E與△t成反比．
第二種是作圖法：在直角坐標(biāo)系中作感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與擋光時(shí)間的倒數(shù)$\frac{1}{△t}$關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，則也可驗(yàn)證E與△t成反比．
故答案為：（1）相同，通過線圈的磁通量的變化量；
（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和擋光時(shí)間△t的乘積；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與擋光時(shí)間的倒數(shù)$\frac{1}{△t}$．

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)是采用控制變量法研究的，要掌握研究變量關(guān)系時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的兩種方法，要求同學(xué)們能認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，明確要證明兩個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，最好畫出直線，曲線是不能說明物理量之間的關(guān)系的．