2025版高考物理全程一輪復(fù)習(xí)第十二章電磁感應(yīng)實驗十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素學(xué)案

實驗十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化及磁場方向的關(guān)系．2．經(jīng)歷探究過程，了解引入“中介”的意義，初步了解決定感應(yīng)電流方向的因素．一、實驗裝置與操作裝置圖操作要領(lǐng)思路：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計的指針是否偏轉(zhuǎn)來判定．(1)確定電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系．(2)利用圖甲研究開關(guān)閉合、斷開、滑動變阻器滑動觸頭移動時電流計指針偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)方向．二、得出結(jié)論1．當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同．2．當(dāng)磁鐵靠近線圈時，兩者相斥；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時，兩者相吸．注意事項(1)確定電流方向與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)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)歸納感應(yīng)電流方向與其他因素的關(guān)系，宜實驗前設(shè)計好表格，并明確線圈的繞線方向．考點一教材原型實驗例1[2024·海南統(tǒng)考模擬預(yù)測]某同學(xué)在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖甲接線，判斷電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，然后依次按圖乙將電流表與A線圈連成一個閉合回路，按圖丙將電流表與導(dǎo)體棒ab連成一個閉合回路(圖中N、S兩極上下正對)．在圖甲中，當(dāng)閉合開關(guān)S時，觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)(不通電時電流表指針停在正中央)，則：(1)在圖乙中，在磁體S極插入線圈A的過程中，電流表的指針將________偏轉(zhuǎn)；磁體放在A中不動時，電流表的指針將________偏轉(zhuǎn)(均選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)．(2)在圖丙中，處在兩磁極之間的導(dǎo)體棒ab向右移動過程中，電流表的指針將________偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)體棒ab豎直向上移動過程中，電流表的指針將________偏轉(zhuǎn)(均選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)．例2如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置．(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整．(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：①將線圈A迅速插入線圈B時，靈敏電流計的指針將________．②線圈A插入線圈B后，將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)小時，靈敏電流計的指針________(均選填“向左偏”或“向右偏”)．(3)如果線圈B兩端不接任何元件，則線圈B中________．A．因電路不閉合，無電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．不能用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的高、低C．可以用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的高、低D．有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但無感應(yīng)電流，只有感應(yīng)電動勢考點二探索創(chuàng)新實驗例3在研究電磁感應(yīng)的實驗中，實驗裝置如圖所示．線圈C與靈敏電流表構(gòu)成閉合電路．電源、開關(guān)、帶有鐵芯的線圈A、滑動變阻器構(gòu)成另一個獨立電路．表格中的第三行已經(jīng)列出了實驗操作以及與此操作對應(yīng)的電流表的表針偏轉(zhuǎn)方向，請以此為參考，把表格填寫完整．實驗操作電流表的表針偏向1.閉合開關(guān)S瞬間表針向________擺動2.在開關(guān)S閉合的情況下，滑動變阻器的觸頭向右滑動時表針向右擺動3.在開關(guān)S閉合的情況下，線圈A遠(yuǎn)離線圈C時表針向________擺動4.在開關(guān)S閉合的情況下，將線圈A中的鐵芯抽出時表針向________擺動例4小明學(xué)了有關(guān)電磁方面的知識后，設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩個裝置．(1)為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小明應(yīng)選用______裝置進行實驗．(2)小明選用甲裝置探究有關(guān)知識時，進行了如下的操作，其中不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是________(填序號)．①讓導(dǎo)線ab在磁場中斜向上運動②讓導(dǎo)線ab在磁場中沿水平方向左右運動③讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運動(3)如果在乙裝置的實驗中，當(dāng)開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運動，若要使導(dǎo)線ab向右運動，你采取的措施是______________________________________．(4)甲、乙兩圖的原理分別用于制造________和________(均選填“電動機”或“發(fā)電機”)．實驗十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素關(guān)鍵能力·分層突破考點一例1解析：(1)在磁體S極插入線圈A的過程中，線圈A中向上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流從電流表的“＋”極流入，故電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)；磁體放在A中不動時，線圈A中的磁通量不變，故回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab向右移動時，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流從電流表的“－”極流入，故電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)導(dǎo)體棒ab豎直向上移動時，導(dǎo)體棒沒有切割磁感線，故回路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．答案：(1)向左不發(fā)生(2)向右不發(fā)生例2解析：(1)將電池、開關(guān)、滑動變阻器與線圈A連接成閉合回路，將線圈B與靈敏電流計連接成閉合回路，實物圖連接如圖所示．(2)①開關(guān)閉合時，靈敏電流計的指針向右偏，表明在磁場方向不變的情況下，增大通過線圈B的磁通量，則靈敏電流計的指針向右偏．將線圈A迅速插入線圈B時，通過線圈B的磁通量增大，則靈敏電流計的指針將向右偏．②線圈A插入線圈B后，將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)小時，線圈A中電流增大，產(chǎn)生的磁場增強，通過線圈B的磁通量增加，則靈敏電流計的指針向右偏．(3)在線圈B中磁通量發(fā)生變化時，即使線圈B不閉合，也有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但線圈B中無感應(yīng)電流，只有感應(yīng)電動勢，同樣可以利用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的高、低，選項C、D均正確．答案：(1)見解析(2)①向右偏②向右偏(3)CD考點二例3解析：由操作2可知，在開關(guān)S閉合的情況下，滑動變阻器的觸頭向右滑動時，電阻變大，電流減小，此時磁通量減小，表針向右擺動；則1.閉合開關(guān)S瞬間，磁通量增加，則表針向左擺動；3.在開關(guān)S閉合的情況下，線圈A遠(yuǎn)離線圈C時，磁通量減小，則表針向右擺動；4.在開關(guān)S閉合的情況下，將線圈A中的鐵芯抽出時，磁通量減小，則表針向右擺動．答案：左右右例4解析：(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是研究磁生電的現(xiàn)象，甲圖是研究導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，乙圖是研究電流的磁效應(yīng)，故選甲圖．(2)對甲圖，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒需切割磁感線．讓導(dǎo)線ab在磁場中斜向上運動以及讓導(dǎo)線ab在磁場中沿水平方向左右運動，都切割了磁感線，都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，都能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運動，導(dǎo)體棒沒有切割磁感線，故不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選③.(3)如果在乙裝置的實驗中，當(dāng)開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運動，是由于直導(dǎo)線ab受到安培力作用，若要使導(dǎo)線ab向右運動，只需要改變電流的方向或磁場的方向即可，可以