新課標2023版高考物理一輪總復習第十章電磁感應第5講實驗：探究影響感應電流方向的因素課件

第5講實驗：探究影響感應電流方向的因素一、基本原理與操作原理裝置圖操作要領(1)確定電流計指針偏轉方向與電流流向的關系。(2)利用圖甲研究開關閉合、斷開、滑動變阻器滑動觸頭移動時電流計指針偏轉方向。(3)利用圖乙研究條形磁鐵N極向下(或S極向下)插入、抽出時電流計指針偏轉方向。續(xù)表二、實驗核心關鍵點1．數據處理以下面四種情況為例：(1)N極(S極)向下時插入線圈，線圈內磁通量增加時的情況圖號磁場方向感應電流的方向感應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(2)N極(S極)向下時抽出線圈，線圈內磁通量減少時的情況2．得出結論(1)當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過線圈的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同。(2)當磁鐵靠近線圈時，兩者相斥；當磁鐵遠離線圈時，兩者相吸。圖號磁場方向感應電流的方向感應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)向上考查點(一)實驗原理、器材的考查1．為了探究電磁感應現(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、開關按照如圖所示的方式連接。當閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏。由此可知：(1)當滑動變阻器的滑片P向右移動時，靈敏電流計的指針________(填“左偏”

“不動”或“右偏”)；(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”)。解析：(1)如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過線圈的磁通量增加時，電流計指針向右偏。合上開關后，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，接入電路的電阻變小，電流增大，穿過線圈的磁通量增大，電流計指針將向右偏。(2)將線圈A拔出時，穿過B的磁通量減小，電流表指針向左偏；根據楞次定律的推論“增反減同”可知此時兩線圈中的電流流向相同。答案：(1)右偏(2)左偏相同2．在探究電磁感應現(xiàn)象中磁通量變化時感應電流方向的實驗中，所需的實驗器材已用導線連接成如圖所示的實驗電路。(1)將線圈A插入線圈B中，閉合開關的瞬間，線圈B中感應電流與線圈A中電流的繞行方向________(填“相同”或“相反”)。(2)閉合開關，電路穩(wěn)定后，某同學想使一線圈中電流逆時針流動，另一線圈中感應電流順時針流動，可行的實驗操作是________。A．抽出線圈AB．線圈A中插入軟鐵棒C．使滑動變阻器滑片P右移D．斷開開關解析：(1)將線圈A插入線圈B中，閉合開關的瞬間，穿過線圈B的磁通量變大，由楞次定律可得，線圈B中感應電流與線圈A中電流的繞行方向相反。(2)使一線圈中電流逆時針流動，另一線圈中感應電流順時針流動，兩線圈電流的磁場方向相反，則穿過副線圈的磁通量應增加。抽出線圈A時，穿過副線圈的磁通量減小，原、副線圈電流方向相同，故A錯誤；線圈A中插入軟鐵棒，穿過副線圈的磁通量增大，原、副線圈電流方向相反，故B正確；由電路圖可知，使滑動變阻器滑片P右移，原線圈電流增大，穿過副線圈的磁通量增大，原、副線圈電流方向相反，故C正確；斷開開關，原線圈中沒有電流，故D錯誤。答案：(1)相反(2)BC考查點(二)實驗操作的考查3．我們可以通過實驗探究電磁感應現(xiàn)象中感應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。(1)如圖甲所示，當磁鐵的N極向下運動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉，若要探究線圈中產生的感應電流的方向，必須知道___________________________________________________________________________________________。(2)如圖乙所示，實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關時，電流表指針向右偏。電路穩(wěn)定后，若向左移動滑片，電流表指針向________偏轉，若將線圈A抽出，電流表指針向________偏轉。(均選填“左”或“右”)解析：(1)探究線圈中感應電流的方向必須先知道：①電流表指針偏轉方向與電流從正(負)接線柱流入時的關系，②線圈的繞向，③電流表指針的偏轉方向。(2)開關閉合時，線圈A產生的磁場由無到有，穿過線圈B的磁通量增加，若將滑片向左移動，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方向與開關閉合時的偏轉方向相同，即向右偏轉；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。答案：(1)見解析(2)右左4．在“探究影響感應電流方向的因素”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系，可以使用一個已知正負極性的直流電源進行探究。某同學想到了用多用電表內部含有直流電源的某一擋，他應選用多用電表的________(選填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓”)擋，對靈敏電流表進行測試，由實驗可知當電流從正接線柱流入電流表時，指針向右擺動。(2)該同學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)”)接靈敏電流表的負接線柱，若靈敏電流表的指針向左擺動，說明電流由電流表的________(選填“正”或“負”)接線柱流入靈敏電流表的。(3)實驗中該同學將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉，請在圖中用箭頭畫出線圈電流方向并用字母N、S標出磁鐵的極性。解析：(1)只有歐姆擋內部有電源。(2)靈敏電流表量程太小，歐姆表內部電源電壓相對偏大，電流超過電流表量程，長時間超量程通電會損壞電流表；歐姆表紅表筆連接著電源的負極，靈敏電流表的指針向左擺動，說明電流從電流表的負接線柱流入。(3)電流表的指針向右偏轉，說明電流從正極進入電流表。感應電流的磁場方向向下，根據楞次定律，原磁場方向向上，故插入的磁鐵下端是S極，如圖所示。答案：(1)歐姆(2)短暫負(3)見解析圖5．(2022·山東濟南模擬)在探究影響感應電流方向的因素的實驗中：(1)首先要確定電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系，實驗中所用電流表量程為100μA，電源電動勢為1.5V，待選的保護電阻有三種R1＝20kΩ，R2＝1kΩ，R3＝100Ω，應選用________的電阻。(2)已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入。由于某種原因，螺線管線圈繞線標識已經沒有了，通過實驗查找繞線方向如圖甲所示，當磁鐵N極插入線圈時，電流表指針向左偏，則線圈的繞線方向是圖乙所示的________圖(填“左”或“右”)。(3)若將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出，這時電流表的指針應向________偏(填“左”或“右”)。(4)

若將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關，按圖丙所示連接。在開關閉合，線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流表指針向右偏轉。由此可以推斷，線圈A中鐵芯向上拔出，能引起電流表指針向________偏轉(填“左”或