適用于新高考新教材廣西專版2024屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第11章電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)15探究影響感應(yīng)電流方向的因素課件

實(shí)驗(yàn)15探究影響感應(yīng)電流方向的因素第十一章內(nèi)容索引0102強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略增素能精準(zhǔn)突破03練思維遷移運(yùn)用強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄坑绊懜袘?yīng)電流方向的因素。二、實(shí)驗(yàn)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(yīng)電流,感應(yīng)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(shí)驗(yàn)應(yīng)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(shí)驗(yàn),如圖乙所示。三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1.按圖連接電路,閉合開關(guān),記錄下G中流入電流方向與靈敏電流計(jì)G中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。2.記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計(jì)構(gòu)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(jì)中指針偏轉(zhuǎn)方向,然后根據(jù)步驟1的結(jié)論,判定出感應(yīng)電流方向,從而可確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。4.以下面四種情況為例,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表格中。

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

可記作“增反”表2說明:當(dāng)線圈中磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同。

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

(1)在探究影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)中,確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時(shí),要用試觸法并注意減小電流強(qiáng)度,防止電流過大或通電時(shí)間較長損壞電流表。(

)(2)在探究影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì)。(

)(3)在探究影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)設(shè)計(jì)好表格,并明確線圈的繞線方向。(

)(4)應(yīng)按照控制變量的思想進(jìn)行探究影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)。(

)(5)在探究影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行一種操作后,不用等電流計(jì)指針回零后再進(jìn)行操作。(

)√√√√×增素能精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)典例1.在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)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(guān)系,實(shí)驗(yàn)中所用電流表量程為100μA,電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,待選的保護(hù)電阻有三種R1=20kΩ,R2=1kΩ,R3=100Ω,應(yīng)選用

的電阻。

(2)已測(cè)得電流表指針向右偏時(shí),電流是由正接線柱流入。由于某種原因,螺線管線圈繞線標(biāo)識(shí)已沒有了,通過實(shí)驗(yàn)查找繞線方向如圖甲所示,當(dāng)磁鐵N極插入線圈時(shí),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(shí)電流表的指針應(yīng)向

(選填“左”或“右”)偏。

(4)若將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān),按圖丙連接。在開關(guān)閉合,線圈A放在線圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左加速滑動(dòng)時(shí),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(huì)使電流表超過量程,達(dá)到保護(hù)的作用,因此應(yīng)選20

kΩ的電阻。(2)已測(cè)得電流表指針向右偏時(shí),電流是由正接線柱流入,當(dāng)磁鐵N極插入螺線管時(shí),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加,螺線管上端應(yīng)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(shí),感應(yīng)電流磁場(chǎng)為阻礙磁通量的減少,螺線管上端應(yīng)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(fù)接線柱流入,故指針向左偏。(4)由題意可知當(dāng)P向左加速滑動(dòng)時(shí),線圈A中的電流應(yīng)越來越小,則其磁場(chǎng)減弱,此時(shí)線圈B中產(chǎn)生的電流使指針向右偏轉(zhuǎn),由此可知,當(dāng)B中的磁通量減小時(shí),電流表指針右偏;當(dāng)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(diǎn)睛

考點(diǎn)考向點(diǎn)睛影響感應(yīng)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(guān)系“正入右轉(zhuǎn)”,再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流方向,其次看磁通量的變化方法:用感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)“增反減同”分析問題考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新典例2.在探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)中,先按如圖甲所示連線,不通電時(shí),靈敏電流計(jì)指針停在正中央,閉合開關(guān)S時(shí),觀察到靈敏電流計(jì)指針向左偏。然后按如圖乙所示將該靈敏電流計(jì)與副線圈B連成一個(gè)閉合回路,將原線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)S串聯(lián)成另一個(gè)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(hù)電源B.增大電源兩端的電壓,保護(hù)開關(guān)C.減小電路中的電流,保護(hù)靈敏電流計(jì)D.減小電路中的電流,保護(hù)開關(guān)(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(jì)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(dòng),在滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)的過程中,靈敏電流計(jì)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(dòng),在突然斷開S時(shí),靈敏電流計(jì)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(hù)靈敏電流計(jì),故本題答案為選項(xiàng)C。(2)由題知,當(dāng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí),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(chǎng)向下,磁通量變大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入電流計(jì),則靈敏電流計(jì)的指針將向左偏轉(zhuǎn)。(3)線圈A放在B中不動(dòng),穿過B的磁場(chǎng)向下,將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),穿過B的磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入電流計(jì),則靈敏電流計(jì)的指針將向左偏轉(zhuǎn)。(4)線圈A放在B中不動(dòng),穿過B的磁場(chǎng)向下,突然斷開S時(shí),穿過B的磁通量減小,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)負(fù)接線柱流入電流計(jì),則靈敏電流計(jì)的指針將向右偏轉(zhuǎn)?？碱}點(diǎn)睛

素養(yǎng)點(diǎn)撥

本題考查研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及驗(yàn)證楞次定律的實(shí)驗(yàn),對(duì)于該實(shí)驗(yàn)注意兩個(gè)回路的不同。考點(diǎn)考向點(diǎn)睛影響感應(yīng)電流方向的因素規(guī)律:電流計(jì)“正入左偏”,據(jù)磁通量的變化易錯(cuò):明確原磁場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)的關(guān)系方法:“增反減同”直接用練思維遷移運(yùn)用1.(2022安徽宣城期中)圖甲是研究自感通電實(shí)驗(yàn)的電路圖,A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡。(1)按照電路圖將實(shí)物圖乙連接起來。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使燈泡A1、A2都正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S,現(xiàn)重新閉合開關(guān)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(shì)差一定相同D.穩(wěn)定后,A1和A2兩端電勢(shì)差不相同答案

(1)見解析

(2)BC解析

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

(1)首先按圖甲所示方式連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn);再按圖乙所示方式連接電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是(

)A.檢查電流計(jì)測(cè)量電路的電流是否準(zhǔn)確B.檢查干電池是否為新電池C.推斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系(2)接下來用圖丙所示的裝置做實(shí)驗(yàn),圖中螺線管上的粗線標(biāo)示的是導(dǎo)線的繞行方向。某次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線管的過程中,觀察到電流計(jì)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(shí)針”或“逆時(shí)針”)方向。

丙

(3)下表是該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的記錄表格的一部分,表中完成了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄,還有一項(xiàng)需要推斷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果未完成,表格中未完成的部分應(yīng)填:

(選填“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里”)。

實(shí)驗(yàn)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(chǎng),即磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng))原磁場(chǎng)通過螺線管磁通量的增減增加感應(yīng)電流的方向沿逆時(shí)針方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B'的方向

(4)該小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究,對(duì)楞次定律有了比較深刻的認(rèn)識(shí)。結(jié)合以上實(shí)驗(yàn),有同學(xué)認(rèn)為,理解楞次定律,關(guān)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(shí)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(jì)左邊進(jìn)時(shí),