適用于新高考新教材廣西專版2024屆高考物理一輪總復習第11章電磁感應實驗15探究影響感應電流方向的因素課件

實驗15探究影響感應電流方向的因素第十一章內(nèi)容索引0102強基礎增分策略增素能精準突破03練思維遷移運用強基礎增分策略一、實驗目的探究影響感應電流方向的因素。二、實驗思路

Φ=BSsin

θ,可變B、S或θ只要改變穿過閉合回路的磁通量,就可以使閉合回路產(chǎn)生感應電流,感應電流的有無通過連接在回路中的電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來判定。本實驗應注意探究改變穿過閉合回路磁通量的多種方式。方案一

向線圈中插拔磁鐵,如圖甲所示。方案二

模仿法拉第的實驗,如圖乙所示。三、進行實驗1.按圖連接電路,閉合開關,記錄下G中流入電流方向與靈敏電流計G中指針偏轉(zhuǎn)方向的關系。2.記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計構成通路。3.把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流計中指針偏轉(zhuǎn)方向,然后根據(jù)步驟1的結論,判定出感應電流方向,從而可確定感應電流的磁場方向。4.以下面四種情況為例,將實驗結果記錄在表格中。

線圈內(nèi)磁通量增加時的情況(表1)圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向甲磁場方向向下磁通量增加逆時針向上乙磁場方向向上磁通量增加順時針向下線圈內(nèi)磁通量減少時的情況(表2)圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向丙磁場方向向下磁通量減少順時針向下丁磁場方向向上磁通量減少逆時針向上四、數(shù)據(jù)分析表1說明:當線圈中磁通量增加時,感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反。

可記作“增反”表2說明:當線圈中磁通量減少時,感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同。

可記作“減同”五、注意1.靈敏電流計滿偏電流很小,查明電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關系時,應使用一節(jié)干電池。2.原、副線圈接入電路前應仔細觀察導線繞向并畫出草圖。易錯辨析

(1)在探究影響感應電流方向的因素實驗中,確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)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較長損壞電流表。(

)(2)在探究影響感應電流方向的因素實驗中,電流表應選用零刻度在中間的靈敏電流計。(

)(3)在探究影響感應電流方向的因素實驗中,實驗前應設計好表格,并明確線圈的繞線方向。(

)(4)應按照控制變量的思想進行探究影響感應電流方向的因素實驗。(

)(5)在探究影響感應電流方向的因素實驗中,進行一種操作后,不用等電流計指針回零后再進行操作。(

)√√√√×增素能精準突破考點一教材原型實驗典例1.在探究電磁感應現(xiàn)象的實驗中:(1)首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)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

(選填“左”或“右”)圖。

甲

乙(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

(選填“左”或“右”)偏。

(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(zhuǎn)。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

(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。

丙答案

(1)20kΩ

(2)左

(3)左

(4)右解析

(1)由閉合電路歐姆定律,有

,R1>R,不會使電流表超過量程,達到保護的作用,因此應選20

kΩ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,當磁鐵N極插入螺線管時,根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場阻礙磁通量的增加,螺線管上端應為N極,下端為S極,又電流表指針向左偏,可知電流方向是由電流表正接線柱流出至螺線管上端接線柱,由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如題圖乙中左圖所示。(3)若將條形磁鐵S極在下端,從螺線管中撥出時,感應電流磁場為阻礙磁通量的減少,螺線管上端應為N極,下端為S極,由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的負接線柱流入,故指針向左偏。(4)由題意可知當P向左加速滑動時,線圈A中的電流應越來越小,則其磁場減弱,此時線圈B中產(chǎn)生的電流使指針向右偏轉(zhuǎn),由此可知,當B中的磁通量減小時,電流表指針右偏;當將線圈A中鐵芯向上拔出的過程中,穿過線圈B的磁通量減小,電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。考題點睛

考點考向點睛影響感應電流的因素規(guī)律:首先明確電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關系“正入右轉(zhuǎn)”,再根據(jù)安培定則判斷感應電流方向,其次看磁通量的變化方法:用感應磁場與原磁場“增反減同”分析問題考點二實驗的改進與創(chuàng)新典例2.在探究電磁感應的產(chǎn)生條件的實驗中,先按如圖甲所示連線,不通電時,靈敏電流計指針停在正中央,閉合開關S時,觀察到靈敏電流計指針向左偏。然后按如圖乙所示將該靈敏電流計與副線圈B連成一個閉合回路,將原線圈A、電源、滑動變阻器和開關S串聯(lián)成另一個閉合電路。(1)圖甲電路中,串聯(lián)定值電阻R的主要作用是

。

A.減小電源兩端的電壓,保護電源B.增大電源兩端的電壓,保護開關C.減小電路中的電流,保護靈敏電流計D.減小電路中的電流,保護開關(2)圖乙中,S閉合后,在原線圈A插入副線圈B的過程中,靈敏電流計的指針將

(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。

(3)圖乙中,S閉合后,線圈A放在B中不動,在滑動變阻器的滑片P向左滑動的過程中,靈敏電流計指針將

(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。

(4)圖乙中,S閉合后,線圈A放在B中不動,在突然斷開S時,靈敏電流計指針將

(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。

答案

(1)C

(2)向左

(3)向左

(4)向右解析

(1)電路中串聯(lián)定值電阻,目的是減小電流,保護靈敏電流計,故本題答案為選項C。(2)由題知,當電流從靈敏電流計正接線柱流入時,指針向左偏轉(zhuǎn)。S閉合后,將原線圈A插入副線圈B的過程中,穿過B的磁場向下,磁通量變大,由楞次定律可知,感應電流從靈敏電流計正接線柱流入電流計,則靈敏電流計的指針將向左偏轉(zhuǎn)。(3)線圈A放在B中不動,穿過B的磁場向下,將滑動變阻器的滑片向左滑動時,穿過B的磁通量增大,由楞次定律可知,感應電流從靈敏電流計正接線柱流入電流計,則靈敏電流計的指針將向左偏轉(zhuǎn)。(4)線圈A放在B中不動,穿過B的磁場向下,突然斷開S時,穿過B的磁通量減小,由楞次定律可知,感應電流從靈敏電流計負接線柱流入電流計,則靈敏電流計的指針將向右偏轉(zhuǎn)。考題點睛

素養(yǎng)點撥

本題考查研究電磁感應現(xiàn)象及驗證楞次定律的實驗,對于該實驗注意兩個回路的不同。考點考向點睛影響感應電流方向的因素規(guī)律:電流計“正入左偏”,據(jù)磁通量的變化易錯:明確原磁場與感應磁場的關系方法:“增反減同”直接用練思維遷移運用1.(2022安徽宣城期中)圖甲是研究自感通電實驗的電路圖,A1、A2是兩個規(guī)格相同的小燈泡。(1)按照電路圖將實物圖乙連接起來。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使燈泡A1、A2都正常發(fā)光,然后斷開開關S,現(xiàn)重新閉合開關S,則

。

A.閉合瞬間,A1立刻變亮,A2逐漸變亮B.閉合瞬間,A2立刻變亮,A1逐漸變亮C.穩(wěn)定后,L和R2兩端電勢差一定相同D.穩(wěn)定后,A1和A2兩端電勢差不相同答案

(1)見解析

(2)BC解析

(1)實物連線如圖所示。(2)閉合開關S瞬間,A2立刻變亮,A1逐漸變亮,穩(wěn)定后,兩個燈泡的亮度相同,說明它們的電壓相同,L和R2兩端電勢差一定相同,故B、C正確,A、D錯誤。2.某小組的同學做探究影響感應電流方向的因素實驗。

(1)首先按圖甲所示方式連接電路,閉合開關后,發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉(zhuǎn);再按圖乙所示方式連接電路,閉合開關后,發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。進行上述實驗的目的是(

)A.檢查電流計測量電路的電流是否準確B.檢查干電池是否為新電池C.推斷電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關系(2)接下來用圖丙所示的裝置做實驗,圖中螺線管上的粗線標示的是導線的繞行方向。某次實驗中在條形磁鐵插入螺線管的過程中,觀察到電流計指針向右偏轉(zhuǎn),說明螺線管中的電流方向(從上往下看)是沿

(選填“順時針”或“逆時針”)方向。

丙

(3)下表是該小組的同學設計的記錄表格的一部分,表中完成了實驗現(xiàn)象的記錄,還有一項需要推斷的實驗結果未完成,表格中未完成的部分應填:

(選填“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里”)。

實驗記錄表(部分)操作N極朝下插入螺線管從上往下看的平面圖(B0表示原磁場,即磁鐵產(chǎn)生的磁場)原磁場通過螺線管磁通量的增減增加感應電流的方向沿逆時針方向感應電流的磁場B'的方向

(4)該小組同學通過實驗探究,對楞次定律有了比較深刻的認識。結合以上實驗,有同學認為,理解楞次定律,關鍵在于抓住

(選填“B0”或“B'”)總是要阻礙

(選填“B0”或“B'”)磁通量的變化。

答案

(1)C

(2)順時針

(3)垂直紙面向外

(4)B'

B0解析

(1)由題意可知,電流從電流計左邊進時,