浙江新高考專用高中物理第四章電磁感應現象實驗探究感應電流方向的規(guī)律課件新人教版選修3-

實驗：探究感應電流方向的規(guī)律第四章

電磁感應知識內容選考要求課時要求探究感應電流方向的規(guī)律√1.探究感應電流的方向與磁通量變化及磁場方向的關系.2.經歷探究過程，了解引入“中介”的意義，初步了解決定感應電流方向的因素.技能儲備明確原理提煉方法題型演練學以致用實訓演練達標檢測檢測評價達標過關NEIRONGSUOYIN內容索引技能儲備1.實驗原理觀察并記錄感應電流的方向與磁通量變化情況間的關系.分析實驗結果，歸納出決定感應電流方向的因素，總結出判斷感應電流方向的方法.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，導線若干.①按圖1連接電路.②調節(jié)滑動變阻器，使接入電路的電阻最大.③迅速閉合開關，發(fā)現電流計指針偏轉后立即斷開開關.④記錄電流方向與電流計的指針偏轉方向和電流計紅、黑接線柱接線情況，找出它們之間的關系.3.實驗步驟(1)確定電流計指針偏轉方向與電流方向及電流計紅、黑接線柱的關系：圖1(2)觀察并記錄磁場方向，磁通量變化情況與感應電流方向的關系.圖2①按圖2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電流方向

感應電流的磁場B′方向

磁通量變化情況

B0與B′方向關系

(3)歸納感應電流方向與其他因素的關系4.實驗結論當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反；當磁通量減小時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.5.注意事項(1)確定電流方向與電流計指針偏轉方向的關系時，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計.(2)應選用零刻度在中間的靈敏電流計.(3)實驗前設計好表格，并明確線圈的繞線方向.(4)按照控制變量的思想進行實驗.(5)進行一種操作后，等電流計指針回零后再進行下一步操作.題型演練一、實驗原理與操作例1

(2017·紹興市適應性考試)在做“探究感應電流方向的規(guī)律”的實驗中，用如圖3所示裝置，已知電流從B接線柱流入靈敏電流計，電流計指針右偏.當釋放條形磁鐵時，發(fā)現指針右偏，則條形磁鐵下端是___(填“N”或“S”)極.若條形磁鐵按上述進入后，靜止于線圈內，電流歸零后，再釋放，從線圈的下端穿出，則電流計的指針____(填“左”或“右”)偏.N左圖3解析

當電流從B接線柱流入靈敏電流計，電流計指針右偏，說明釋放條形磁鐵時產生的感應電流從B接線柱流入電流計，根據右手螺旋定則可知感應電流的磁場向上，根據楞次定律“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，根據楞次定律可知感應電流的磁場向下，根據右手螺旋定則可知感應電流從A接線柱流入電流計，電流計指針左偏.例2

(2018·杭州市六校高二第二學期聯(lián)考)如圖4所示的是“研究電磁感應現象”的實驗裝置.圖4(1)將圖中所缺導線補接完整.答案

如圖所示解析

探究電磁感應現象實驗電路分兩部分，要使原線圈產生磁場必須對其通電，故電源、開關、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路，如圖所示：(2)如果在閉合開關時發(fā)現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后線圈A迅速從線圈B中拔出時，電流計指針將________(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉”).向左偏解析

閉合開關瞬間，通過線圈B的磁通量增大，感應電流磁場阻礙原磁場的增大，感應電流方向和原電流方向相反，電流計向右偏，而把A從B中拔出來時，通過線圈的B的磁通量減小，感應電流的磁場要阻礙原磁場的減小，即感應電流方向和原電流方向相同，故電流計向左偏.A圖5解析

探究電磁感應現象實驗電路分兩部分，電源、開關、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，則題圖A所示電路正確.(2)(多選)將線圈L1插入線圈L2中，合上開關S，能使線圈L2中感應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S√√√解析

插入鐵芯，磁通量增大，產生的感應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，產生的感應電流與原電流繞行方向相同，感應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，產生的磁通量減小，產生的感應電流與原電流繞行方向相同，故C正確；斷開開關S，產生的磁通量減小，產生的感應電流與原電流繞行方向相同，故D正確.二、探究感應電流方向的規(guī)律的綜合考查例3有一電流計，當電流從它的正接線柱流入時，指針向正接線柱一側偏轉.現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方向為__________.(填“偏向正極”或“偏向負極”)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，根據楞次定律感應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”)S極解析

由題圖乙可知，電流從負接線柱流入電流計，根據安培定則，感應電流的磁場方向向下，又磁通量增加，根據楞次定律可知，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”)向上解析

通過線圈的磁場方向向下，電流從負接線柱流入電流計，根據安培定則，感應電流的磁場方向向下，根據楞次定律可知，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”)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，根據楞次定律感應電流方向俯視為順時針方向.針對訓練2在“探究感應電流方向的規(guī)律”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.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，則感應電流的磁場阻礙原磁通量的變化，故感應電流的磁場方向也向下，根據安培定則可以得到線圈的繞線方向，如圖所示.例4在“探究感應電流方向的規(guī)律”的實驗中，(1)為了能明顯地觀察到實驗現象，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的實物電路圖.圖8答案

見解析圖解析

實物電路圖如圖所示(2)將線圈E插入線圈F中，閉合開關時，線圈F中感應電流與線圈E中電流的繞行方向_____(填“相同”或“相反”).相反解析

閉合開關時，通過線圈F的磁通量增大，由楞次定律可判斷，感應電流的磁場阻礙原磁場的增加，即線圈F中感應電流與線圈E中電流的繞行方向相反.(3)在開關處于閉合狀態(tài)將線圈E拔出時，線圈F中的感應電流與線圈E中電流的繞行方向______(填“相同”或“相反”).解析

保持開關閉合，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中的感應電流與線圈E中電流的繞行方向相同.相同達標檢測1.(實驗器材)(2018·慈溪市高二上學期期末)如圖9所示，在“探究感應電流方向的規(guī)律”的實驗中，最適合接入PQ兩端電路的電表是123圖9√42.(實驗原理及操作)為了探究影響感應電流方向的因素，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10所示的方式連接.當閉合開關時發(fā)現靈敏電流計的指針右偏.由此可知，123(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”)；圖10右偏4123解析

由題意知，閉合開關時靈敏電流計指針向右偏，而閉合開關時B中磁場增強，當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；4(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”).123解析

將A拔出時，B中磁場減弱，感應電流方向改變，所以電流計指針向左偏，此時它們產生的磁場方向相同，故A、B中電流繞行方向相同.左偏相同43.(實驗原理及操作)(2018·金華十校高二上學期期末)某同學用如圖11所示電路做“研究電磁感應現象”實驗.他將鐵芯插入小線圈約一半的位置，滑動變阻器的滑片P置于ab的中點，在閉合開關瞬間，電流計的指針向左擺.閉合開關后，為使電流計的指針向右擺，應將鐵芯______(選填“插入”或“拔出”)或將滑動變阻器的滑片P向___(選填“a”或“b”)端滑動.123拔出a圖114解析

在閉合開關瞬間，磁通量增加，電流計的指針向左擺.閉合開關后，為使電流計的指針向右擺，則應使磁通量減小，即應將鐵芯抽出或將滑動變阻器的滑片P向a端滑動，增大電阻，減小電流，從而減小磁通量.12344.(探究感應電流方向的規(guī)律的綜合考查)在“探究感應電流的方向與哪些因素有關”的實驗中，請完成下列實驗步驟：(1)為弄清靈敏電流計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.某同學想到了多用電表內部某一擋，含有直流電源，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.123歐姆解析

只有歐姆表內部有電源.4(2)該同學先將多用電表的紅表筆接靈敏電流計的正接線柱，再將黑表筆______(選填“短暫”或“持續(xù)”)接靈敏電流計的負接線柱，電流由電流計的____(選填“正”或“負”)接線柱流入靈敏電流計，此時靈敏電流計的指針向左擺動.123負短暫解析

靈敏電流計量程太小，歐姆表內部電源電壓相對偏