2024屆一輪復(fù)習(xí)新人教版 實(shí)驗(yàn)14　探究影響感應(yīng)電流方向的因素 課件（31張）

實(shí)驗(yàn)14探究影響感應(yīng)電流方向的因素梳理必備知識回歸教材一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)。2.學(xué)習(xí)利用電流計判斷感應(yīng)電流方向的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1.探究電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。探究電路如圖所示,探究出電流從電流計的“+”“-”接線柱流入方向與指針的偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系,從而用該電流計判斷感應(yīng)電流的方向。2.將磁鐵的不同磁極插入、拔出螺線管,觀察感應(yīng)電流方向的變化。通過分析感應(yīng)電流的方向與磁鐵的磁場方向、通過線圈的磁通量的變化之間的關(guān)系,探究影響感應(yīng)電流方向的因素,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。三、實(shí)驗(yàn)器材條形磁鐵、電流計、線圈、導(dǎo)線、干電池(用來確定通過電流計的電流方向與電流計中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.確定電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向(流入“+”“-”接線柱的方向)的關(guān)系。(1)按圖連接電路。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使接入電路的電阻最大。(3)迅速閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn)后立即斷開開關(guān)。(4)記錄電流方向與電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向和電流計“+”“-”接線柱接線情況,找出它們之間的關(guān)系,記入下表。電流流入電流計的情況電流計指針偏轉(zhuǎn)方向電流從“+”接線柱流入電流從“-”接線柱流入2.探究磁場方向、磁通量變化情況與感應(yīng)電流方向的關(guān)系。(1)按如圖所示連接電路,明確螺線管的繞線方向。(2)按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)插入線圈和N極(S極)抽出線圈的實(shí)驗(yàn),如圖所示。(3)觀察并記錄磁場方向、電流方向,磁通量大小變化情況,并將結(jié)果填入表格。①N極(S極)向下插入線圈時,線圈內(nèi)磁通量增加時的情況。②N極(S極)抽出線圈時,線圈內(nèi)磁通量減少時的情況。圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向甲向下逆時針(俯視)向上乙向上順時針(俯視)向下圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向丙向下順時針(俯視)向下丁向上逆時針(俯視)向上五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1.當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反;當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同。2.當(dāng)磁鐵靠近線圈時,兩者相斥;當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時,兩者相吸。六、注意事項(xiàng)1.確定電流方向與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時,要用試觸法并注意防止電流過大或通電時間過長損壞電流計。2.電流計選用零刻度在中間的靈敏電流計。3.實(shí)驗(yàn)前設(shè)計好表格,并明確線圈的繞線方向。4.按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。5.進(jìn)行一種操作后,等電流計指針回零后再進(jìn)行下一種操作。提升關(guān)鍵能力突破考點(diǎn)考點(diǎn)一基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)[例1][實(shí)驗(yàn)原理的考查]某學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池構(gòu)成閉合回路;螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路,螺線管B套在螺線管A的外面。(1)要想使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),下列四種操作中可行的是

。(多選)

A.閉合開關(guān),螺線管A和螺線管B相對靜止向上運(yùn)動B.閉合開關(guān),螺線管B不動,螺線管A插入或拔出螺線管BC.閉合開關(guān),螺線管A、B不動,移動滑動變阻器的滑片D.螺線管A、B和滑動變阻器的滑片不動,閉合或斷開開關(guān)解析:(1)要想使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),即螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流,螺線管B的磁通量發(fā)生變化。閉合開關(guān),螺線管A和螺線管B相對靜止向上運(yùn)動,螺線管B的磁通量不變,故不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯誤;閉合開關(guān),螺線管B不動,螺線管A相當(dāng)于電磁鐵,插入或拔出螺線管B過程,螺線管B的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;閉合開關(guān),螺線管A、B不動,移動滑動變阻器的滑片,螺線管A的電流發(fā)生變化,產(chǎn)生的磁場變化,螺線管B的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C正確;螺線管A、B和滑動變阻器的滑片不動,閉合或斷開開關(guān)瞬間螺線管A的電流發(fā)生變化,產(chǎn)生的磁場變化,螺線管B的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。答案:(1)BCD

解析:(2)①將條形磁鐵N極朝下拔出螺線管,磁通量變化與插入的變化相反,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反,觀察到靈敏電流計的指針向左偏。答案:(2)①向左偏[例1][實(shí)驗(yàn)原理的考查]某學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池構(gòu)成閉合回路;螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路,螺線管B套在螺線管A的外面。(2)利用圖乙所示的裝置進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系,螺線管與電流計構(gòu)成閉合電路。正確連接好實(shí)驗(yàn)電路后,將條形磁鐵N極朝下插入螺線管,觀察到靈敏電流計的指針向右偏。①將條形磁鐵N極朝下拔出螺線管,觀察到靈敏電流計的指針

(選填“向左偏”或“向右偏”)。解析:②將條形磁鐵S極朝下插入螺線管,穿過螺線管的磁場方向與N極朝下插入的磁場方向相反,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相反,觀察到靈敏電流計的指針向左偏。答案:②向左偏[例1][實(shí)驗(yàn)原理的考查]某學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池構(gòu)成閉合回路;螺線管B與電流計構(gòu)成閉合電路,螺線管B套在螺線管A的外面。(2)利用圖乙所示的裝置進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系,螺線管與電流計構(gòu)成閉合電路。正確連接好實(shí)驗(yàn)電路后,將條形磁鐵N極朝下插入螺線管,觀察到靈敏電流計的指針向右偏。②將條形磁鐵S極朝下插入螺線管,觀察到靈敏電流計的指針

(選填“向左偏”或“向右偏”)。[例2][實(shí)驗(yàn)器材的考查]在“探究感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,(1)提供了如圖甲的實(shí)驗(yàn)器材,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路。解析:(1)電路圖如圖所示。答案:(1)圖見解析解析:(2)為了能明確感應(yīng)電流的具體方向,有一個題圖乙所示的重要實(shí)驗(yàn)步驟,是查明靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向間的關(guān)系。由于圖甲實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小,則選用的靈敏電流計的量程也很小,為保護(hù)靈敏電流計,則圖乙實(shí)驗(yàn)所用電阻R的取值要取相對比較大的電阻。故選D。答案:(2)查明靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向間的關(guān)系D[例2][實(shí)驗(yàn)器材的考查]在“探究感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,(2)為了能明確感應(yīng)電流的具體方向,有一個如圖乙所示的重要實(shí)驗(yàn)步驟:

。

該步驟實(shí)驗(yàn)所用電阻R的取值中比較合理是

。

A.1Ω B.50ΩC.100Ω D.5kΩ解析:(3)由于閉合圖甲開關(guān)的瞬間觀察到電流計指針向右偏轉(zhuǎn),說明L1在L2中的磁通量增大時,電流計指針向右偏轉(zhuǎn);將線圈L1拔出線圈L2的過程中,穿過L2的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,指針將向左偏。答案:(3)左[例2][實(shí)驗(yàn)器材的考查]在“探究感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)中,(3)閉合圖甲開關(guān)的瞬間觀察到電流計指針向右偏轉(zhuǎn),那么在將線圈L1拔出線圈L2的過程中,靈敏電流計將向

(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。

考點(diǎn)二創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)[例3][實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新]在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖,把一銅線圈水平固定在鐵架臺上,其兩端連接在電流傳感器上,能得到該銅線圈中的電流隨時間變化的圖線。利用該裝置可探究條形磁鐵在穿過銅線圈的過程中,產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。兩次實(shí)驗(yàn)中分別得到了如圖甲、乙所示的電流隨時間變化的圖線(兩次用同一條形磁鐵,在距離銅線圈上端不同高度處,由靜止沿銅線圈軸線豎直下落,始終保持直立姿態(tài),且所受空氣阻力可忽略不計)。根據(jù)此實(shí)驗(yàn)的操作,下列說法正確的是

(填選項(xiàng)前的字母)。

A.條形磁鐵的磁性越強(qiáng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流峰值越大B.條形磁鐵距離銅線圈上端的高度越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流峰值越大C.銅線圈匝數(shù)越多,產(chǎn)生的感應(yīng)電流峰值越大D.銅線圈所圍面積越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流峰值越大答案:(1)B[例3][實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新]在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中:(2)實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示,線圈的兩端與電壓表相連。分別使線圈距離上管口5cm、10cm、15cm和20cm。使強(qiáng)磁體從長玻璃管上端均由靜止下落,其加速穿過線圈。對比這四次實(shí)驗(yàn),在強(qiáng)磁體穿過線圈的極短時間內(nèi),下列說法正確的是

(多選,填選項(xiàng)前的字母)。

A.電壓表的示數(shù)依次變大B.線圈內(nèi)磁通量的變化量相同C.強(qiáng)磁體所受的磁場力都是先向上后向下D.強(qiáng)磁體損失的機(jī)械能越大,產(chǎn)生的電壓表示數(shù)越大答案:(2)ABD解析:(2)增加線圈與磁體的距離時,磁體穿過線圈的速度增加,引起的磁通量變化率增加,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,線圈中感應(yīng)電動勢增加,所以電壓表示數(shù)變大。電壓表的示數(shù)依次變大,A正確;線圈內(nèi)磁通量的變化量相同,B正確;根據(jù)楞次定律,強(qiáng)磁體所受的磁場力都是向上,C錯誤;強(qiáng)磁體下落高度越高,穿過線圈時速度越大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大,感應(yīng)電流越大,強(qiáng)磁體損失的機(jī)械能越大,產(chǎn)生的電壓表示數(shù)越大,D正確。[例4][實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新](1)如圖甲所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。①如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上開關(guān)后,將A線圈迅速插入B線圈中,電流計指針將

(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。

答案:(1)①向右解析:(1)①如果在閉合開關(guān)時,B線圈中的磁通量增大,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上開關(guān)后,將A線圈迅速插入B線圈中,B線圈的磁通量增大,電流計指針仍將向右偏轉(zhuǎn)。答案:②BD

解析:②插入鐵芯,B線圈中的磁通量增大,電流計指針將向右偏轉(zhuǎn),A不符合題意;拔出A線圈,B線圈的磁通量減小,指針向左偏轉(zhuǎn),B符合題意;滑動變阻器的滑片向左滑動,滑動變阻器的阻值減小,A線圈的電流增大,B線圈中的磁通量增大,電流計指針向右偏轉(zhuǎn),C不符合題意;斷開開關(guān)S瞬間,B線圈的磁通量減小,電流計指針將向左偏轉(zhuǎn),D符合題意。[例4][實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新](1)如圖甲所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。②如圖甲連好電路,并將A線圈插入B線圈中后,若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn),可采取的操作是

。(多選)

A.插入鐵芯 B.拔出A線圈C.變阻器的滑片向左滑動 D.斷開開關(guān)S瞬間(2)某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時突發(fā)奇想,將開關(guān)接在B線圈所在回路,如圖乙所示,則在閉合和斷開開關(guān)時,

(選填“能”或“不能”)觀察到與圖甲電路相同的現(xiàn)象。

答案:(2)不能解析:(2)將開關(guān)接在B線圈所在回路,則在閉合和斷開開關(guān)時,B線圈的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計指針將不偏轉(zhuǎn),不能觀察到與題圖甲電路相同的現(xiàn)象。[例5][實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)新]在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,(1)為安全檢測靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系,在給出的實(shí)物圖(如圖甲)中,將正確需要的實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。答案:(1)圖見解析解析:(1)為安全檢測靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系,應(yīng)將電源和電流計連接,考慮到電流計的內(nèi)阻很小,接入大電阻保護(hù)電流計,幾個元件串聯(lián)連接,完整的實(shí)驗(yàn)電路如圖。[例5][實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)新]在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,(2)電路中定值電阻的作用主要是為了

。

A.減小電路兩端的電壓,保護(hù)電源B.增大電路兩端的電壓,保護(hù)電源C.減小電路中的電流,保護(hù)靈敏電流計D.減小電路中的電流,便于觀察靈敏電流計的讀數(shù)答案:(2)C解析:(2)因靈敏電流計的內(nèi)阻很小,直接接電源容易滿偏,則接入定值電阻的作用主要是為了減小電路中的電流,保護(hù)靈敏電流計,故選C。答案:(3)AB解析:(3)判斷感應(yīng)電流的方向時,用楞次定律需要知道線圈流過電流時原磁場的方向,則需要先確定線圈的繞法,故A正確;實(shí)驗(yàn)中將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出,磁通量的變化更快,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大,指針的偏轉(zhuǎn)幅度大,產(chǎn)生的現(xiàn)象將更加明顯,故B正確,C錯誤;將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈,磁通量都增大,但兩種原磁場方向相反,由楞次定律得出的感應(yīng)電流方向相反,電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向相反,故D錯誤。[例5][實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)新]在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,(3)關(guān)于圖乙所示實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是

。(多選)

A.判斷感應(yīng)電流的方向時,需要先確定線圈的繞法B.實(shí)驗(yàn)中需要將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出,感應(yīng)電流的產(chǎn)生將更加明顯C.實(shí)驗(yàn)中將條形磁體的磁極插入或拔出時,不管緩慢還是迅速,對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都不影響D.將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈,電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向相同[例6][實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新]某同學(xué)在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,首先按圖甲接線,用來查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,然后再依次按圖乙將電流表與A線圈連成一個閉合回路,按圖丙將電流表與導(dǎo)體棒ab連成閉合回路。在圖甲中,當(dāng)閉合S時,觀察到電流表指針向左偏(不通電時指針停在正中央),則:(1)在圖乙中,磁體N極插入線圈