物理選修32人教全程導(dǎo)學(xué)筆記課件第四章電磁感應(yīng)實驗探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律

實驗：探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律第四章

電磁感應(yīng)知識內(nèi)容探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律考試屬性加試課時要求1.探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化及磁場方向的關(guān)系.2.經(jīng)歷探究過程，了解引入“中介”的意義，初步了解決定感應(yīng)電流方向的因素.內(nèi)容索引技能儲備明確原理提煉方法題型演練學(xué)以致用實訓(xùn)演練達(dá)標(biāo)檢測檢測評價達(dá)標(biāo)過關(guān)技能儲備探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律1.實驗原理觀察并記錄感應(yīng)電流的方向與磁通量變化情況間的關(guān)系.分析實驗結(jié)果，歸納出決定感應(yīng)電流方向的因素，總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的方法.2.實驗器材條形磁鐵，螺線管，零刻度在中央的靈敏電流計，滑動變阻器，一節(jié)干電池，電池盒，開關(guān)，導(dǎo)線若干.3.實驗步驟(1)確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向及電流表紅、黑接線柱的關(guān)系：①接圖1連接電路.圖1②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)電流表指針偏轉(zhuǎn)后立即斷開開關(guān).④記錄電流方向與電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向和電流表紅、黑接線柱接線情況，找出它們之間的關(guān)系.(2)觀察并記錄磁場方向，磁通量變化情況與感應(yīng)電流方向的關(guān)系.①按圖2連接電路，明確螺線管的繞線方向.圖2②按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時抽出線圈的實驗.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.

N極向下(對著線圈)S極向下原磁場B0方向

磁鐵運動方向插入抽出插入抽出感應(yīng)電流方向

感應(yīng)電流的磁場B′方向

磁通量變化情況

B0與B′方向關(guān)系

(3)歸納感應(yīng)電流方向與其他因素的關(guān)系4.實驗結(jié)論感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，這就是楞次定律.5.注意事項(1)確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時，要用試觸法并注意減小電流強度，防止電流過大或通電時間過長損壞電流表.(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計.(3)實驗前設(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)行實驗.(5)進(jìn)行一種操作后，等電流計指針回零后再進(jìn)行下一步操作.題型演練一、實驗原理與操作例1

(2017·紹興市高三選考科目適應(yīng)性考試)在做“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”的實驗中，用如圖3所示裝置，已知電流從B接線柱流入電表，電流表指針右偏.當(dāng)釋放條形磁鐵時，發(fā)現(xiàn)指針右偏，則條形磁鐵下端是____(填“N”或“S”)極.若條形磁鐵按上述進(jìn)入后，靜止于線圈內(nèi)，電流歸零后，再釋放，從線圈的下端穿出，則電流表的指針___(填“左”或“右”)偏.答案解析圖3N左解析當(dāng)電流從B接線柱流入電表，電流表指針右偏，說明釋放條形磁鐵時產(chǎn)生的感應(yīng)電流從B接線柱流入電表，根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流的磁場向上，根據(jù)楞次定律“增反減同”可知，條形磁鐵的磁場向下，所以條形磁鐵的下端是N極.條形磁鐵穿出線圈，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場向下，根據(jù)右手螺旋定則可知感應(yīng)電流從A接線柱流入電表，電流表指針左偏.例2

(2016·諸暨市聯(lián)考)為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某實驗小組將電池、線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關(guān)按照如圖4所示的方式連接.當(dāng)閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏.由此可知，圖4(1)當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，靈敏電流計的指針_____(填“左偏”“不動”或“右偏”)；右偏解析由題意知，閉合開關(guān)時靈敏電流計指針向右偏，而閉合開關(guān)時B中磁場增強，當(dāng)P向右移動時，A所在電路中電流增大，B中磁場增強，所以指針仍向右偏；答案解析(2)將線圈A拔出時，靈敏電流計的指針______(填“左偏”“不動”或“右偏”)，此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向_____(填“相同”或“相反”).答案解析左偏相同解析將A拔出時，B中磁場減弱，感應(yīng)電流方向改變，所以電流計指針向左偏，此時它們產(chǎn)生的磁場方向相同，故A、B中電流繞行方向相同.解析探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動變阻器、一個線圈組成閉合電路，電流計與另一個線圈組成另一個閉合電路；由題圖電路圖可知，圖A所示電路正確.針對訓(xùn)練1

(2016·舟山定海一中高二上學(xué)期期中)(1)如圖5的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中連線正確的是___(填“A”或“B”).答案解析圖5A(2)(多選)將線圈L1插入線圈L2中，合上開關(guān)S，能使線圈L2中感應(yīng)電流的磁場方向與線圈L1中原磁場方向相同的實驗操作是A.插入鐵芯F

B.拔出線圈L1C.使變阻器阻值R變大

D.斷開開關(guān)S√答案解析√√解析插入鐵芯，磁通量增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原電流繞行方向相反，故A錯誤；拔出線圈L1，磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原電流繞行方向相同，感應(yīng)電流的磁場方向與線圈L1中原磁場方向相同，故B正確；使滑動變阻器阻值增大，電流減小，產(chǎn)生的磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原電流繞行方向相同，故C正確；斷開開關(guān)，產(chǎn)生的磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原電流繞行方向相同，故D正確，故選B、C、D.二、探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律的綜合考查例3有一電流計，當(dāng)電流從它的正接線柱流入時，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn).現(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián)，試就如圖6中各圖指出：圖6(1)圖甲中靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向為_________.(填“偏向正極”或“偏向負(fù)極”)答案解析偏向正極解析磁鐵向下運動，穿過線圈的磁通量增加，原磁場方向向下，根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流方向俯視為逆時針方向，從正接線柱流入電流計，指針偏向正極；(2)圖乙中磁鐵下方的極性是_____.(填“N極”或“S極”)答案解析S極解析由題圖乙可知，電流從負(fù)接線柱流入電流計，根據(jù)安培定則，感應(yīng)電流的磁場方向向下，又磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，磁鐵下方的極性為S極；(3)圖丙中磁鐵的運動方向是_____.(填“向上”或“向下”)答案解析向上解析通過線圈的磁場方向向下，電流從負(fù)接線柱流入電流計，根據(jù)安培定則，感應(yīng)電流的磁場方向向下，根據(jù)楞次定律可知，磁通量減小，磁鐵向上運動；(4)圖丁中線圈從上向下看電流方向是________.(填“順時針”或“逆時針”)答案解析順時針解析磁鐵向下運動，穿過線圈的磁通量增加，原磁場方向向上，根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流方向俯視為順時針方向.針對訓(xùn)練2在探究感應(yīng)電流方向的實驗中，若電流方向如圖7所示，請在圖中畫出線圈的繞線方向.答案解析圖7答案見解析圖解析由于通過線圈的磁場方向向下，磁通量減少，則感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通量的變化，故感應(yīng)電流的磁場方向也向下，根據(jù)安培定則可以得到線圈的繞線方向，如圖所示.例4在探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律實驗中，(1)為了能明顯地觀察到實驗現(xiàn)象，請在如圖8所示的實驗器材中，選擇必要的器材，在圖中用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖.答案解析圖8答案見解析圖解析實物電路圖如圖所示解析閉合開關(guān)時，通過線圈F的磁通量增大，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的增加，即線圈F中感應(yīng)電流與線圈E中電流的繞行方向相反.(2)將線圈E插入線圈F中，閉合開關(guān)時，線圈F中感應(yīng)電流與線圈E中電流的繞行方向_____(填“相同”或“相反”).答案解析相反解析保持開關(guān)閉合，將線圈E拔出時，線圈F中磁通量減少，由楞次定律可判斷，線圈F中的感應(yīng)電流與線圈E中電流的繞行方向相同.(3)在開關(guān)處于閉合狀態(tài)將線圈E拔出時，線圈F中的感應(yīng)電流與線圈E中電流的繞行方向________(填“相同”或“相反”).答案解析相同達(dá)標(biāo)檢測1.(實驗器材)(2017·湖州市高三第一學(xué)期期末調(diào)研測試)在“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實驗中，實驗儀器如圖9所示，其中電表應(yīng)采用________(填字母).A.電壓表B.歐姆表C.靈敏電流計D.量程為0～3A的電流表1234√答案圖92.(實驗原理及操作)我們可以通過實驗探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律.以下是實驗探究過程的一部分，請補充完整.1234答案解析(1)如圖10甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，必須知道____________________________________.圖10電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系解析探究線圈中感應(yīng)電流的方向必須先知道：①電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流從正(負(fù))接線柱流入時的關(guān)系，②線圈的繞向，③電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向；由偏轉(zhuǎn)方向得出電流流入電表的方向，再進(jìn)一步得到線圈中電流的流向，即必須知道電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系.1234解析開關(guān)閉合時，線圈A產(chǎn)生的磁場由無到有，穿過線圈B的磁通量增加，若將滑動觸頭向左移動，線圈A中電流增加，穿過B的磁通量也增加，且磁場方向未變，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與開關(guān)閉合時的偏轉(zhuǎn)方向相同，即向右偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向左偏轉(zhuǎn).(2)如圖乙所示，實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時，電流表指針向右偏.電路穩(wěn)定后，若向左移動滑動觸頭，電流表指針向____偏轉(zhuǎn)，若將線圈A抽出，電流表指針向____偏轉(zhuǎn).(均選填“左”或“右”)1234答案解析右左3.(實驗原理及操作)(2017·嘉興市普通高校招生選考科目教學(xué)測試)如圖11所示為“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實驗時所用電路，閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合開關(guān)后將線圈A迅速插入線圈B時，靈敏電流計指針將____；接著將滑動變阻器的滑片迅速向右拉時，靈敏電流計指針____.(均填“左偏”或“右偏”)1234答案解析圖11右偏左偏解析開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，說明穿過線圈B的磁通量增大時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；閉合開關(guān)后當(dāng)線圈A迅速插入線圈B時，穿過線圈B的磁通量增大，故靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；將滑動變阻器的滑片迅速向右拉時，線圈A中的電流減小，穿過線圈B的磁通量減小，故靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn).12344.(探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律的綜合考查)在“探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)”的實驗中，請完成下列實驗步驟：(1)為弄清靈敏電流表指針擺動方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究.某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋，含有直流電源，他應(yīng)選用多用電表的____(選填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓”)擋.1234答案解析歐姆解析只有歐姆表內(nèi)部有電源.(2)該同學(xué)先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱，再將黑表筆_____(選填“短暫”或“持續(xù)”)接靈敏電流表的負(fù)接線柱，電流由電流表的____(選填“正”或“負(fù)”)接線柱流入靈敏電流表，此時靈敏電流表的指針向左擺動.1234答案解析短暫負(fù)解