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汽车再生制动器

目前汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费．现有一种汽车再生制动器，能把汽车制动时消耗的部分机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量．这种制动器有个重要参数叫“储能效率”，储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止运动的过程中，将机械能转化为电能的效率．

实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求，若某汽车以20km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表：

图1是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置，闭合开关后，铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路．小明将实验中观察到的现象记录在表中．

（1）小明分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做{#blank#}1{#/blank#} 运动时，导体中就会产生感应电流．

（2）比较实验{#blank#}2{#/blank#} 可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关．

（3）比较实验2和6（或3和7）可知：在导体切割磁感线方向一定时，感应电流的方向与{#blank#}3{#/blank#} 有关．

（4）如图2所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计．慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针{#blank#}4{#/blank#} （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）．这表明该发电机模型发出的电是{#blank#}5{#/blank#} （选填“交流电”或“直流电”），手摇发电机发电过程中是将{#blank#}6{#/blank#} 能转化为电能．

小明在学校的物理仪器室看到了一台新奇的仪器，标签上写着“手摇发电机模型”，如图甲所示．征得老师同意后，小明把这台仪器拿到实验室进行了详细的研究．他发现：从外观看，仪器的结构主要包括一个大磁铁、一个铜导线绕成的线圈、一个大转盘、一个装有小灯泡的底座等；当用力转动转盘的手柄时，底座上安装的小灯泡就会发光；转动越快，灯泡越亮．

（1）考虑到发电机模型的结构仍然比较复杂，小明计划用一U形磁铁替代模型中的大磁体、用一根铜棒替代模型中的铜线圈进一步探究，如图乙所示．

实际上，像这样将较为复杂的仪器、现象简化为一些简单的器材、现象并加以逐步、深入研究的科学探究和学习策略在我们学习初中物理的过程中不止一次的用到过，请你例举一例简单说明：{#blank#}1{#/blank#} ．

（2）即将开始实验时，小明突然想到：很多电学实验中都用到了滑动变阻器，我要不要也接一个滑动变阻器呢？请告诉小明你的选择和理由：{#blank#}2{#/blank#} ．

（3）小明还发现，发电机模型转动的越快、小灯泡就越亮，难道电流的大小与导线运动的速度有关？为了检验他的这一猜想是否正确，他可以怎么办？{#blank#}3{#/blank#}  ．

（4）通过实验，小明发现，确实导体运动越快，所产生的电流越大，但对于其中的原因，小明一直很困惑．在学习了能量的相关知识后，小明突然意识到：运动越快意味着人给导体提供了更多的机械能，根据{#blank#}4{#/blank#} 可知，导体应该转化获得更多的电能，同样条件下，导体中的电流也就应该更大一些了．

丹麦著名物理学家{#blank#}1{#/blank#} 通过实验发现电流的磁效应．其实验方法如图所示，

（1）将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行放置．则该导线沿{#blank#}2{#/blank#} 方向．

（2）当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明通电导体周围存在着{#blank#}3{#/blank#} 

（3）移去小磁针，上述结论是否成立？ {#blank#}4{#/blank#}