人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案3：2 1 課時(shí)1 實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE12.1課時(shí)1實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1.通過實(shí)驗(yàn)探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系。2.通過實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化之間的關(guān)系?！紝?shí)驗(yàn)探究〗一、實(shí)驗(yàn)：探究感應(yīng)電流的方向1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備用試觸的方法明確電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)器材條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、一節(jié)干電池(用來查明線圈中電流的流向與電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)、電阻(10kΩ)。將螺線管與電流計(jì)組成閉合電路,如圖所示。3.實(shí)驗(yàn)記錄分別將條形磁鐵的N極、S極插入或抽出線圈,如圖所示,記錄感應(yīng)電流的方向如下。4.實(shí)驗(yàn)分析(1)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況圖號(hào)磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向歸納總結(jié)甲向下逆時(shí)針向上感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加乙向上順時(shí)針向下(2)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況圖號(hào)磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向（俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向歸納總結(jié)丙向下順時(shí)針向下感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減少丁向上逆時(shí)針向上5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論表述一：當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng)穿過線圈的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同。表述二：當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，兩者相斥；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，兩者相吸?！嫉淅觥嚼?我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和其所遵循的物理規(guī)律。以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分。(1)如圖甲所示,當(dāng)磁體的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí),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,必須知道電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí),。

(2)如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí),電流表指針向右偏轉(zhuǎn),電路穩(wěn)定后,若向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,則電流表指針向偏轉(zhuǎn);若將線圈A抽出,則電流表指針向偏轉(zhuǎn)。(均選填“左”或“右”)

例2某同學(xué)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、阻值較大的電阻R′、滑動(dòng)變阻器R和開關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端接到另一個(gè)電流表乙上，兩個(gè)電流表完全相同，零刻度線在表盤中央。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P不動(dòng)時(shí)，甲、乙兩個(gè)電流表指針的位置如圖所示。(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí)，電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)情況是________，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是________。(均填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是________(填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！茧S堂演練〗1．〖多選〗驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖如選項(xiàng)圖所示，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。各選項(xiàng)圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是()2．請(qǐng)根據(jù)圖中條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，分析感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向是否總是與原磁場(chǎng)方向相反或相同？什么時(shí)候相反？什么時(shí)候相同？

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁例1〖答案〗(1)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向(2)右左〖解析〗(1)要探究線圈中感應(yīng)電流的方向,必須知道感應(yīng)電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí),電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向。(2)閉合開關(guān)時(shí),線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng),線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí),會(huì)使線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng),線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表指針將向右偏轉(zhuǎn);當(dāng)將線圈A抽出時(shí),線圈A在線圈B處的磁場(chǎng)減弱,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。例2〖解析〗由題圖可知，電流由哪一接線柱流入，電流表的指針就向該側(cè)偏轉(zhuǎn)。(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí)，通電回路中的電流增大，電流表甲的指針向左偏，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場(chǎng)方向向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，由安培定則得，電流表乙的指針向右偏。(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，左側(cè)(通電)回路中的電流增大，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場(chǎng)方向向下，故電流表乙的指針向右偏。(3)通過實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。〖答案〗(1)向左偏向右偏(2)向右偏(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化〖隨堂演練〗1．〖答案〗CD〖解析〗A選項(xiàng)中磁鐵N極向下插入線圈，線圈中原磁場(chǎng)方向向下，磁通量增加，由楞次定律知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)安培定則可知，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，S極向下，線圈中原磁場(chǎng)方向向上，從線圈中拔出磁鐵，磁通量減小，由楞次定律知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，再