人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案：2 1 第1課時(shí) 實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE1第1節(jié)楞次定律第1課時(shí)實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素〖學(xué)習(xí)目標(biāo)要求〗1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化之間的關(guān)系。3.通過(guò)探究影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)，體會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納推理的方法。一、問(wèn)題的提出在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)磁鐵跟閉合導(dǎo)體回路之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量。如圖所示，條形磁鐵的N極或S極插入閉合線圈時(shí)，線圈內(nèi)磁通量增大，抽出時(shí)，線圈內(nèi)磁通量減小。注意到兩種情況下電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，這說(shuō)明感應(yīng)電流的方向不同。那么感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)呢？二、分析與猜想上述實(shí)驗(yàn)中，磁鐵N極插入線圈中，電流表的指針右偏；N極停在線圈中，指針不動(dòng)；N極從線圈中抽出，指針左偏。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想感應(yīng)電流的方向可能與磁場(chǎng)方向、磁通量的變化、線圈繞向等有關(guān)系。那么我們的猜想是否正確呢？必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。三、實(shí)驗(yàn)原理1．由電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，找出感應(yīng)電流的方向。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察分析原磁場(chǎng)方向和磁通量的變化，記錄感應(yīng)電流的方向，然后歸納出感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化之間的關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)器材條形磁體，螺線管，靈敏電流計(jì)，導(dǎo)線若干，干電池，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)，電池盒。五、實(shí)驗(yàn)探究1．探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲、乙所示：結(jié)論：電流從哪一側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)，即左進(jìn)左偏，右進(jìn)右偏。(指針偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由實(shí)驗(yàn)得出，并非所有電流表都是這樣的)2．探究條形磁體插入或拔出線圈時(shí)感應(yīng)電流的方向(1)按如圖所示連接電路，明確螺線管的繞線方向。(2)按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向上抽出線圈的實(shí)驗(yàn)。①條形磁體插入線圈，線圈內(nèi)磁通量增大(如圖甲、乙所示)圖號(hào)磁體磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向歸納總結(jié)甲向下逆時(shí)針向上感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增大。乙向上順時(shí)針向下②條形磁體從線圈中抽出，線圈內(nèi)磁通量減小(如圖丙、丁所示)圖號(hào)磁體磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向歸納總結(jié)丙向下順時(shí)針向下感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減小。丁向上逆時(shí)針向上六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反；(2)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同；(3)條形磁鐵靠近線圈時(shí)，兩者相斥(來(lái)者拒)；條形磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，兩者相吸(去者留)?！祭?〗(2021·麻城市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高二月考)如圖甲是探究“怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流”的實(shí)驗(yàn)裝置。ab是一根導(dǎo)體桿，通過(guò)導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)連接在靈敏電流計(jì)的兩接線柱上。(1)本實(shí)驗(yàn)中，如果____________________，我們就認(rèn)為有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2)閉合開(kāi)關(guān)后，若導(dǎo)體桿不動(dòng)，磁鐵左右水平運(yùn)動(dòng)，電路________(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流。(3)小李所在實(shí)驗(yàn)小組想進(jìn)一步探究“感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)”，小李猜想：“可能跟導(dǎo)體桿切割磁感線運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)?！闭?qǐng)你根據(jù)圖示的實(shí)驗(yàn)裝置，幫助小李設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證她的猜想，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)做法是：______________________________________________________________________________。(4)在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，電流表刻度盤上的零刻度線在正中間，當(dāng)電池的正極接電流表的右接線柱，電池的負(fù)極與電流表的左接線柱相碰時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。如圖乙所示電路，將線圈A放在線圈B中，在合上開(kāi)關(guān)S的瞬間，電流表指針應(yīng)向________偏轉(zhuǎn)；保持開(kāi)關(guān)閉合，將線圈A從線圈B中拔出時(shí)，電流表指針應(yīng)向________偏轉(zhuǎn)?！即鸢浮?1)靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)(2)有(3)閉合開(kāi)關(guān)，保持其他條件不變，只改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度，觀察靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)程度(4)左右〖解析〗(1)因?yàn)殡娐分袩o(wú)電源，所以使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)時(shí)的電流即為感應(yīng)電流。(2)磁體與導(dǎo)體桿有相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，都可產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)電流的大小可以用靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的角度測(cè)量，角度越大，電流越大。設(shè)計(jì)的做法是：閉合開(kāi)關(guān)，保持其他條件不變，只改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度，觀察靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)程度。(4)在合上開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈A中的電流產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)，則線圈B就置于向上并增強(qiáng)的磁場(chǎng)中，為了阻礙磁通量的增大，線圈B中的電流從電流表左端進(jìn)入電表，所以指針向左偏。保持開(kāi)關(guān)閉合，將線圈A從線圈B中拔出時(shí)，線圈B的磁通量減小，為了阻礙磁通量的減小，線圈B中的電流從電流表右端進(jìn)入電表，所以指針向右偏?！祭?〗(2021·重慶第二外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二月考)(1)如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置：①如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計(jì)指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)；②連好電路后，并將A線圈插入B線圈中后，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是________；A．插入鐵芯 B．拔出A線圈C．變阻器的滑片向左滑動(dòng) D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間(2)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖甲中所示，即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)時(shí)，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖乙中的條形磁體的運(yùn)動(dòng)方向是向________(填“上”或“下”)；圖丁中的條形磁體下端為_(kāi)_______極(填“N”或“S”)?！即鸢浮?1)①向右②BD(2)下S〖解析〗(1)①已知閉合開(kāi)關(guān)瞬間，A線圈中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，可知磁通量增加時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，將A線圈迅速插入B線圈中時(shí)，B線圈中的磁通量增加，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流也應(yīng)使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。②要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化知，磁通量應(yīng)減小。插入鐵芯時(shí)，B線圈中的磁通量增大，故A錯(cuò)誤；拔出A線圈時(shí)，B線圈中的磁通量減小，故B正確；變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電流增大，B線圈中的磁通量增大，故C錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間，電流減小，B線圈中的磁通量減小，故D正確。(2)圖乙中指針向左偏，可知感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針(俯視)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，條形磁體的磁場(chǎng)方向向上，由感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化可知，磁通量增大，條形磁體向下插入。圖丁中可知指針向右偏，則感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針(俯視)，由安培定則可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，條形磁體向上拔出，即磁通量減小，由感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化可知，條形磁體的磁場(chǎng)方向應(yīng)該向上，所以條形磁體上端為N極，下端為S極?！坚槍?duì)訓(xùn)練〗(2021·山西運(yùn)城市高二月考)(1)如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組探究影響感應(yīng)電流方向的因素的實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是________。A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該先仔細(xì)觀察，清楚線圈的繞向B．開(kāi)關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)使接入電路的阻值逐漸減小，會(huì)觀察到電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A從線圈B中拔出和插入過(guò)程中會(huì)觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向相反D．開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)瞬間，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)方向相同(2)當(dāng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí)指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)?，F(xiàn)將其與線圈相連之后，將上端為S極的磁體插入線圈中，如圖乙所示電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向應(yīng)為偏向________接線柱(選填“正”或“負(fù)”)。根據(jù)圖丙中電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向可以判斷出插入線圈磁體下端的磁極為_(kāi)_______極(選填“N”或“S”)。〖答案〗(1)AC(2)正S〖解析〗(1)探究影響感應(yīng)電流方向的因素的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前要仔細(xì)觀察，弄清楚線圈繞向，搞清線圈電流方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，故A正確；開(kāi)關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)使接入電路的阻值逐漸減小，導(dǎo)致穿過(guò)線圈B的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合后線圈A從線圈B中拔出和插入過(guò)程中，穿過(guò)線圈B的磁通量變化不同，前者減小，后者增大，依據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，會(huì)觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向相反，故C正確；開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)變化且變化不同，開(kāi)關(guān)閉合瞬間磁通量增大，斷開(kāi)瞬間磁通量減小，依據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，會(huì)觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，而且偏轉(zhuǎn)方向不同，故D錯(cuò)誤。(2)當(dāng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí)指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)，若將上端為S極的磁體插入線圈中，原磁場(chǎng)方向向下且磁通量增大，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流從電流計(jì)正接線柱流入，故指針偏向正接線柱一側(cè)；根據(jù)圖丙中電流計(jì)指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，可知感應(yīng)電流是從負(fù)接線柱流入電流計(jì)的，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，因條形磁體向下運(yùn)動(dòng)，磁通量增大，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，可知原磁場(chǎng)方向向上，則插入線圈磁體下端的磁極為S極。1．(2021·天津靜海一中高二期末)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如圖連接。在開(kāi)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)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷()A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C．線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)D．因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向〖答案〗B〖解析〗滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)時(shí)，線圈A中的電流發(fā)生了改變，則線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以A錯(cuò)誤；某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電阻增大，電流減小，則線圈B中的磁通量減小，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，也是使線圈B中的磁通量減小，所以都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，則B正確；線圈A向上移動(dòng)時(shí)，使線圈B中的磁通量減小，能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，則C錯(cuò)誤；電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向可以判斷，所以D錯(cuò)誤。2．如圖所示，是“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將實(shí)物電路圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)充完整。(2)如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么閉合開(kāi)關(guān)后，將線圈L1迅速插入線圈L2中，靈敏電流計(jì)的指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)。(3)線圈L1插入線圈L2后，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右移動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)。〖答案〗(1)見(jiàn)〖解析〗圖(2)向右(3)向左〖解析〗(1)實(shí)物電路圖如圖所示。(2)已知閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，線圈L2中的磁通量增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，將線圈L1迅速插入線圈L2中，線圈L2中的磁通量增大，由已知條件可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流也應(yīng)使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右移動(dòng)，線圈L1中的電流變小，線圈L2中的磁場(chǎng)方向不變，磁通量減小，則靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)。3．在“探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：(1)為弄清靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個(gè)已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋，含有直流電源，他應(yīng)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(duì)靈敏電流表進(jìn)行測(cè)試，由實(shí)驗(yàn)可知當(dāng)電流從正接線柱流入電流表時(shí)，指針向右擺動(dòng)。(2)該同學(xué)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(fù)接線柱，若靈敏電流表的指針向左擺動(dòng)，說(shuō)明電流是由電流表的________(選填“正”或“負(fù)”)接線柱流入靈敏電流表的。(3)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將磁體某極向下從線圈上方插入線圈時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭畫出線圈電流方向并用字母N、S標(biāo)出磁體的極性。〖答案〗(1)歐姆(2)短暫負(fù)(3)見(jiàn)〖解析〗圖〖解析〗(1)只有歐姆表內(nèi)部有電源。(2)靈敏電流表量程太小，歐姆表內(nèi)部電源電壓相對(duì)偏大，電流超過(guò)電流表量程，長(zhǎng)時(shí)間超量程通電會(huì)損壞電流表；多用電表紅表筆連接著電源的負(fù)極，靈敏電流表的指針向左擺動(dòng)，說(shuō)明電流從電流表的負(fù)接線柱流入。(3)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流從正接線柱進(jìn)入電流表，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，故原磁場(chǎng)方向向上，插入的是S極，如圖所示。4．(2020·江蘇揚(yáng)州中學(xué)高二期中)小張同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。(1)閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過(guò)程中，靈敏電流計(jì)的指針________(填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(2)如圖乙所示，R為熱敏電阻，其阻值隨著周圍環(huán)境溫度的升高而減小。輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長(zhǎng)直螺線管共軸(A線圈平面與螺線管線圈平面平行)，并位于其左側(cè)。若周圍環(huán)境溫度急劇上升時(shí)，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向沿________(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)?！即鸢浮?1)向右偏轉(zhuǎn)(2)逆時(shí)針〖解析〗(1)由題意可知當(dāng)穿過(guò)B的磁通量減小時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，則可知當(dāng)穿過(guò)B的磁通量增大時(shí)，指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn)，則閉合開(kāi)關(guān)穩(wěn)定后，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過(guò)程中，A所在回路中的電阻減小，則A中的電流增大，磁場(chǎng)變強(qiáng)，穿過(guò)B的磁通量增大，故靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。(2)當(dāng)溫度升高時(shí)，則電阻減小，導(dǎo)致線圈中的電流增大，依據(jù)右手螺旋定則與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉５?節(jié)楞次定律第1課時(shí)實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素〖學(xué)習(xí)目標(biāo)要求〗1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化之間的關(guān)系。3.通過(guò)探究影響感應(yīng)電流方向的因素實(shí)驗(yàn)，體會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納推理的方法。一、問(wèn)題的提出在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)磁鐵跟閉合導(dǎo)體回路之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量。如圖所示，條形磁鐵的N極或S極插入閉合線圈時(shí)，線圈內(nèi)磁通量增大，抽出時(shí)，線圈內(nèi)磁通量減小。注意到兩種情況下電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，這說(shuō)明感應(yīng)電流的方向不同。那么感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)呢？二、分析與猜想上述實(shí)驗(yàn)中，磁鐵N極插入線圈中，電流表的指針右偏；N極停在線圈中，指針不動(dòng)；N極從線圈中抽出，指針左偏。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想感應(yīng)電流的方向可能與磁場(chǎng)方向、磁通量的變化、線圈繞向等有關(guān)系。那么我們的猜想是否正確呢？必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。三、實(shí)驗(yàn)原理1．由電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，找出感應(yīng)電流的方向。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察分析原磁場(chǎng)方向和磁通量的變化，記錄感應(yīng)電流的方向，然后歸納出感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化之間的關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)器材條形磁體，螺線管，靈敏電流計(jì)，導(dǎo)線若干，干電池，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)，電池盒。五、實(shí)驗(yàn)探究1．探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲、乙所示：結(jié)論：電流從哪一側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)，即左進(jìn)左偏，右進(jìn)右偏。(指針偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由實(shí)驗(yàn)得出，并非所有電流表都是這樣的)2．探究條形磁體插入或拔出線圈時(shí)感應(yīng)電流的方向(1)按如圖所示連接電路，明確螺線管的繞線方向。(2)按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向上抽出線圈的實(shí)驗(yàn)。①條形磁體插入線圈，線圈內(nèi)磁通量增大(如圖甲、乙所示)圖號(hào)磁體磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向歸納總結(jié)甲向下逆時(shí)針向上感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增大。乙向上順時(shí)針向下②條形磁體從線圈中抽出，線圈內(nèi)磁通量減小(如圖丙、丁所示)圖號(hào)磁體磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向歸納總結(jié)丙向下順時(shí)針向下感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減小。丁向上逆時(shí)針向上六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反；(2)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同；(3)條形磁鐵靠近線圈時(shí)，兩者相斥(來(lái)者拒)；條形磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，兩者相吸(去者留)?！祭?〗(2021·麻城市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高二月考)如圖甲是探究“怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流”的實(shí)驗(yàn)裝置。ab是一根導(dǎo)體桿，通過(guò)導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)連接在靈敏電流計(jì)的兩接線柱上。(1)本實(shí)驗(yàn)中，如果____________________，我們就認(rèn)為有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2)閉合開(kāi)關(guān)后，若導(dǎo)體桿不動(dòng)，磁鐵左右水平運(yùn)動(dòng)，電路________(選填“有”或“無(wú)”)感應(yīng)電流。(3)小李所在實(shí)驗(yàn)小組想進(jìn)一步探究“感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)”，小李猜想：“可能跟導(dǎo)體桿切割磁感線運(yùn)動(dòng)的快慢有關(guān)?！闭?qǐng)你根據(jù)圖示的實(shí)驗(yàn)裝置，幫助小李設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證她的猜想，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)做法是：______________________________________________________________________________。(4)在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，電流表刻度盤上的零刻度線在正中間，當(dāng)電池的正極接電流表的右接線柱，電池的負(fù)極與電流表的左接線柱相碰時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。如圖乙所示電路，將線圈A放在線圈B中，在合上開(kāi)關(guān)S的瞬間，電流表指針應(yīng)向________偏轉(zhuǎn)；保持開(kāi)關(guān)閉合，將線圈A從線圈B中拔出時(shí)，電流表指針應(yīng)向________偏轉(zhuǎn)。〖答案〗(1)靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)(2)有(3)閉合開(kāi)關(guān)，保持其他條件不變，只改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度，觀察靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)程度(4)左右〖解析〗(1)因?yàn)殡娐分袩o(wú)電源，所以使靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)時(shí)的電流即為感應(yīng)電流。(2)磁體與導(dǎo)體桿有相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，都可產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)電流的大小可以用靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的角度測(cè)量，角度越大，電流越大。設(shè)計(jì)的做法是：閉合開(kāi)關(guān)，保持其他條件不變，只改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度，觀察靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)程度。(4)在合上開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈A中的電流產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)，則線圈B就置于向上并增強(qiáng)的磁場(chǎng)中，為了阻礙磁通量的增大，線圈B中的電流從電流表左端進(jìn)入電表，所以指針向左偏。保持開(kāi)關(guān)閉合，將線圈A從線圈B中拔出時(shí)，線圈B的磁通量減小，為了阻礙磁通量的減小，線圈B中的電流從電流表右端進(jìn)入電表，所以指針向右偏?！祭?〗(2021·重慶第二外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二月考)(1)如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置：①如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計(jì)指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)；②連好電路后，并將A線圈插入B線圈中后，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是________；A．插入鐵芯 B．拔出A線圈C．變阻器的滑片向左滑動(dòng) D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間(2)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖甲中所示，即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)時(shí)，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖乙中的條形磁體的運(yùn)動(dòng)方向是向________(填“上”或“下”)；圖丁中的條形磁體下端為_(kāi)_______極(填“N”或“S”)?！即鸢浮?1)①向右②BD(2)下S〖解析〗(1)①已知閉合開(kāi)關(guān)瞬間，A線圈中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，可知磁通量增加時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，將A線圈迅速插入B線圈中時(shí)，B線圈中的磁通量增加，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流也應(yīng)使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。②要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化知，磁通量應(yīng)減小。插入鐵芯時(shí)，B線圈中的磁通量增大，故A錯(cuò)誤；拔出A線圈時(shí)，B線圈中的磁通量減小，故B正確；變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電流增大，B線圈中的磁通量增大，故C錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間，電流減小，B線圈中的磁通量減小，故D正確。(2)圖乙中指針向左偏，可知感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針(俯視)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，條形磁體的磁場(chǎng)方向向上，由感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化可知，磁通量增大，條形磁體向下插入。圖丁中可知指針向右偏，則感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針(俯視)，由安培定則可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，條形磁體向上拔出，即磁通量減小，由感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化可知，條形磁體的磁場(chǎng)方向應(yīng)該向上，所以條形磁體上端為N極，下端為S極?！坚槍?duì)訓(xùn)練〗(2021·山西運(yùn)城市高二月考)(1)如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組探究影響感應(yīng)電流方向的因素的實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是________。A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該先仔細(xì)觀察，清楚線圈的繞向B．開(kāi)關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)使接入電路的阻值逐漸減小，會(huì)觀察到電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A從線圈B中拔出和插入過(guò)程中會(huì)觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向相反D．開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)瞬間，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)方向相同(2)當(dāng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí)指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。現(xiàn)將其與線圈相連之后，將上端為S極的磁體插入線圈中，如圖乙所示電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向應(yīng)為偏向________接線柱(選填“正”或“負(fù)”)。根據(jù)圖丙中電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向可以判斷出插入線圈磁體下端的磁極為_(kāi)_______極(選填“N”或“S”)。〖答案〗(1)AC(2)正S〖解析〗(1)探究影響感應(yīng)電流方向的因素的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前要仔細(xì)觀察，弄清楚線圈繞向，搞清線圈電流方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，故A正確；開(kāi)關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)使接入電路的阻值逐漸減小，導(dǎo)致穿過(guò)線圈B的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，會(huì)觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合后線圈A從線圈B中拔出和插入過(guò)程中，穿過(guò)線圈B的磁通量變化不同，前者減小，后者增大，依據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，會(huì)觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向相反，故C正確；開(kāi)關(guān)閉合與斷開(kāi)瞬間，穿過(guò)線圈B的磁通量都會(huì)變化且變化不同，開(kāi)關(guān)閉合瞬間磁通量增大，斷開(kāi)瞬間磁通量減小，依據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，會(huì)觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，而且偏轉(zhuǎn)方向不同，故D錯(cuò)誤。(2)當(dāng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí)指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)，若將上端為S極的磁體插入線圈中，原磁場(chǎng)方向向下且磁通量增大，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流從電流計(jì)正接線柱流入，故指針偏向正接線柱一側(cè)；根據(jù)圖丙中電流計(jì)指針偏向負(fù)接線柱一側(cè)，可知感應(yīng)電流是從負(fù)接線柱流入電流計(jì)的，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，因條形磁體向下運(yùn)動(dòng)，磁通量增大，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，可知原磁場(chǎng)方向向上，則插入線圈磁體下端的磁極為S極。1．(2021·天津靜海一中高二期末)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如圖連接。在開(kāi)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)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷()A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C．線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)D．因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向〖答案〗B〖解析〗滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)時(shí)，線圈A中的電流發(fā)生了改變，則線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以A錯(cuò)誤；某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電阻增大，電流減小，則線圈B中的磁通量減小，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，也是使線圈B中的磁通量減小，所以都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，則B正確；線圈A向上移動(dòng)時(shí)，使線圈B中的磁通量減小，能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，則C錯(cuò)誤；電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向可以判斷，所以D錯(cuò)誤。2．如圖所示，是“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將實(shí)物電路圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)充完整。(2)如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么閉合開(kāi)關(guān)后，將線圈L1迅速插入線圈L2中，靈敏電流計(jì)的指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)。(3)線圈L1插入線圈L2后，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右移動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針將________偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)?！即鸢浮?1)見(jiàn)〖解析〗圖(2)向右(3)向左〖解析〗(1)實(shí)物電路圖如圖所示。(2)已知閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，線圈L2中的磁通量增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，將線圈L1迅速插入線圈L2中，線圈L2中的磁通量增大，由已知條件可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流也應(yīng)使靈