2020版高考物理复习课件：实验探究影响感应电流方向的因素

实验14探究影响感应电流方向的因素实验14探究影响感应电流方向的因素-2-一、实验目的探究影响感应电流方向的因素。二、实验原理只要改变穿过闭合回路的磁通量,就可以使闭合回路产生感应电流,感应电流的有无通过连接在回路中的电流表的指针是否偏转来判定。本实验应注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式。-2-一、实验目的-3-三、实验方案方案一

向线圈中插拔磁铁,如图甲所示。方案二

模仿法拉第的实验,如图乙所示。-3-三、实验方案-4-四、方案一实验步骤1.按图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与灵敏电流计G中指针偏转方向的关系。2.记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。3.把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流计中指针偏转方向,然后根据步骤1的结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。-4-四、方案一实验步骤-5-4.以下面四种情况为例:根据实验结果,填写下表。线圈内磁通量增加时的情况-5-4.以下面四种情况为例:根据实验结果,填写下表。-6-线圈内磁通量减少时的情况

-6-线圈内磁通量减少时的情况-7-五、结论表1说明:当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。表2说明:当线圈中磁通量减少时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。六、注意1.灵敏电流计满偏电流很小,查明电流计指针的偏转方向和电流方向的关系时,应使用一节干电池。2.原、副线圈接入电路前应仔细观察导线绕向并画出草图。-7-五、结论-8-命题点一命题点二电路设计及连接、注意事项典例1如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向,其中L1为原线圈,L2为副线圈。-8-命题点一命题点二电路设计及连接、注意事项-9-命题点一命题点二(1)在给出的实物图中,将实验仪器连成完整的实验电路。(2)在实验过程中,除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清

的绕制方向(选填“L1”“L2”或“L1和L2”)。

闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑动头P处于

端(选填“左”或“右”)。

-9-命题点一命题点二(1)在给出的实物图中,将实验仪器连成-10-命题点一命题点二答案

(1)电路图见解析

(2)L1和L2

右解析

(1)探究电磁感应现象的实验电路分两部分,电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,检流计与副线圈组成另一个闭合电路;电路图如图所示;-10-命题点一命题点二答案(1)电路图见解析(2)L1-11-命题点一命题点二(2)在实验过程中,除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清原线圈L1与副线圈L2的绕制方向。由电路图可知,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑动头P处于右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。-11-命题点一命题点二(2)在实验过程中,除了查清流入检流-12-命题点一命题点二实验现象分析典例2在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,先按如图甲所示连线,不通电时,电流计指针停在正中央,闭合开关S时,观察到电流表指针向左偏。然后按如图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。-12-命题点一命题点二实验现象分析-13-命题点一命题点二(1)图甲电路中,串联定值电阻R的主要作用是

。

A.减小电源两端的电压,保护电源B.增大电源两端的电压,保护开关C.减小电路中的电流,保护灵敏电流计D.减小电路中的电流,保护开关(2)图乙中,S闭合后,在原线圈A插入副线圈B的过程中,灵敏电流计的指针将

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(3)图乙中,S闭合后,线圈A放在B中不动,在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,灵敏电流计指针将

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(4)图乙中,S闭合后,线圈A放在B中不动,在突然断开S时,灵敏电流计指针将

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

-13-命题点一命题点二(1)图甲电路中,串联定值电阻R的主-14-命题点一命题点二答案

(1)C

(2)向左

(3)向左

(4)向右解析

(1)电路中串联定值电阻,目的是减小电流,保护灵敏电流计,故本题答案为选项C。(2)由题知,当电流从灵敏电流计正接线柱流入时,指针向左偏转。S闭合后,将原线圈A插入副线圈B的过程中,穿过B的磁场向下,磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计,则灵敏电流计的指针将向左偏转。(3)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,将滑动变阻器的滑片向左滑动时,穿过B的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计,则灵敏电流计的指针将向左偏转。(4)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,突然断开S时,穿过B的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计负接线柱流入电流计,则灵敏电流计的指针将向右偏转。-14-命题点一命题点二答案(1)C(2)向左(3)向-15-命题点一命题点二本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验,对于该实验注意两个回路的不同。-15-命题点一命题点二本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定-16-1.(1)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,为了能明显地观察到实验现象,如图所示的实验器材中,不必要的器材有

。

-16-1.(1)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,为了能-17-(2)如图所示为法拉第研究电磁感应现象时做过的实验电路图,线圈A和线圈B绕在同一铁芯上,线圈与铁芯绝缘,不考虑地磁场的影响,则(

)A.保持开关S处于闭合状态,小磁针发生偏转B.当开关S闭合的瞬间,小磁针发生偏转C.当开关S断开的瞬间,小磁针不发生偏转D.无论开关S怎样改变,小磁针都不会发生偏转-17-(2)如图所示为法拉第研究电磁感应现象时做过的实验电-18-答案

(1)20kΩ定值电阻、多用电表

(2)B解析

(2)保持开关S处于闭合状态,穿过线圈B中的磁通量不变,则没有感应电流产生,小磁针不发生偏转,故A错误;当开关S闭合的瞬间,磁通量增加,在线圈B中产生感应电流,由于电流的周围存在磁场,小磁针发生偏转,故B正确;当开关S断开的瞬间,磁通量减小,在线圈B中产生感应电流,由于电流的周围存在磁场,小磁针发生偏转,故C、D错误。-18-答案(1)20kΩ定值电阻、多用电表(2)B-19-2.(2019·浙江嘉兴选考)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,采用如图甲所示的装置进行实验。(1)请用笔画线代替导线在答题卷相应位置将图甲连线补充完整,确保实验现象明显

。

(2)某小组电路连接正确后,在滑动变阻器滑片持续向右移动的过程中,发现灵敏电流计的指针持续向右偏,则当开关闭合时,灵敏电流计的指针将

。

A.向左偏一下 B.向右偏一下C.持续向左偏 D.持续向右偏-19-2.(2019·浙江嘉兴选考)在“探究电磁感应的产生-20-答案

(1)见解析

(2)A解析

(1)电源、开关、滑动变阻器和上面的线圈组成回路,滑动变阻器可以改变电流,来检验在下面的线圈是否会产生,下面的线圈和灵敏电流表相连,电路如图:(2)滑动变阻器滑片持续向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,通过大线圈的磁通量变小,灵敏电流计指针向右偏,所以当闭合开关时,电路中的电流变大,通过大线圈的磁通量变大,则灵敏电流计的指针向左偏一下,故A正确。-20-答案(1)见解析(2)A-21-3.用图甲所示的装置来验证“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。该装置的原理图见图乙,已经判明电流表的指针是电流从左接线柱流入则向左偏,电流从右接线柱流入则向右偏。设计一个表格,把开关闭合、开关断开、滑动变阻器电阻变化产生感应电流的几种情况列入表格中,并且在表格中比较原磁场的变化与感应电流的磁场的方向进行比较。-21-3.用图甲所示的装置来验证“感应电流的磁场总是阻碍引-22-答案

见解析解析

表格要列入的情况有四种:开关闭合、开关断开、滑动变阻器的电阻变大和变小。所以表格应该有五行。为了比较A线圈中磁场的方向、A线圈中磁场的变化、感应电流的方向、B线圈中磁场的方向,最终验证B线圈中磁场方向是否阻碍A线圈中磁场的变化,表格应该有六列。-22-答案见解析-23-A.如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在远离线圈B.如果磁铁的下端是S极,则磁铁正在远离线圈C.如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在靠近线圈D.如果磁铁的下端是S极,则磁铁正在靠近线圈4.(多选)如图甲所示开关S闭合后电流表指针由中央向左偏,当把一个线圈A和这个电流表串联起来(图乙)后,将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时,线圈中会产生感应电流,经观察发现,电流表指针由中央位置向右偏,这说明

(

)AD-23-A.如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在远离线圈4.(多-24-解析根据题图甲,可以知道电流表的指针向电流流入的方向偏转,螺线管相当于一个电源,电源的正极在上端。根据安培定则,螺线管上端是S极。如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在远离线圈;如果磁铁的下端是S极,则磁铁正在靠近线圈,故A、D正确。-24-解析根据题图甲,可以知道电流表的指针向电流流入的方向-25-5.如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,磁体从靠近线圈的上方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时,流过线圈的感应电流方向从

(选填“a到b”或“b到a”)。

-25-5.如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,-26-答案

b到a解析

根据题目可知,当磁体下落时,穿过线圈的磁场方向向上增加。由楞次定律可知感应电流的磁场应向下。则由安培定则,可知电流方向从b到a。-26-答案b到a-27-6.如图所示为“探究电磁感应的产生条件”的实验中所用器材的示意图。现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A和B、电流计及开关连接成如图所示的电路。-27-6.如图所示为“探究电磁感应的产生条件”的实验中所用-28-(1)开关闭合后,下列说法中正确的是

。

A.只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转,这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”。这个“电源”内的非静电力是

。如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转。这时是

转化为电能。

-28-(1)开关闭合后,下列说法中正确的是。

-29-(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化,如图所示。当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转。则图中灵敏电流计指针向其

接线柱方向偏转(选填“正”或“负”)。

-29-(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈-30-答案

(1)BC

(2)感应电场的电场力

机械能

(3)负解析

(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误。(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力。如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转,这时是机械能转化为电能。(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负接线柱流入电流计,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转。-30-答案(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(实验14探究影响感应电流方向的因素实验14探究影响感应电流方向的因素-32-一、实验目的探究影响感应电流方向的因素。二、实验原理只要改变穿过闭合回路的磁通量,就可以使闭合回路产生感应电流,感应电流的有无通过连接在回路中的电流表的指针是否偏转来判定。本实验应注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式。-2-一、实验目的-33-三、实验方案方案一

向线圈中插拔磁铁,如图甲所示。方案二

模仿法拉第的实验,如图乙所示。-3-三、实验方案-34-四、方案一实验步骤1.按图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与灵敏电流计G中指针偏转方向的关系。2.记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。3.把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流计中指针偏转方向,然后根据步骤1的结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。-4-四、方案一实验步骤-35-4.以下面四种情况为例:根据实验结果,填写下表。线圈内磁通量增加时的情况-5-4.以下面四种情况为例:根据实验结果,填写下表。-36-线圈内磁通量减少时的情况

-6-线圈内磁通量减少时的情况-37-五、结论表1说明:当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。表2说明:当线圈中磁通量减少时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。六、注意1.灵敏电流计满偏电流很小,查明电流计指针的偏转方向和电流方向的关系时,应使用一节干电池。2.原、副线圈接入电路前应仔细观察导线绕向并画出草图。-7-五、结论-38-命题点一命题点二电路设计及连接、注意事项典例1如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向,其中L1为原线圈,L2为副线圈。-8-命题点一命题点二电路设计及连接、注意事项-39-命题点一命题点二(1)在给出的实物图中,将实验仪器连成完整的实验电路。(2)在实验过程中,除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清

的绕制方向(选填“L1”“L2”或“L1和L2”)。

闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑动头P处于

端(选填“左”或“右”)。

-9-命题点一命题点二(1)在给出的实物图中,将实验仪器连成-40-命题点一命题点二答案

(1)电路图见解析

(2)L1和L2

右解析

(1)探究电磁感应现象的实验电路分两部分,电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,检流计与副线圈组成另一个闭合电路;电路图如图所示;-10-命题点一命题点二答案(1)电路图见解析(2)L1-41-命题点一命题点二(2)在实验过程中,除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清原线圈L1与副线圈L2的绕制方向。由电路图可知,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑动头P处于右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。-11-命题点一命题点二(2)在实验过程中,除了查清流入检流-42-命题点一命题点二实验现象分析典例2在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,先按如图甲所示连线,不通电时,电流计指针停在正中央,闭合开关S时,观察到电流表指针向左偏。然后按如图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。-12-命题点一命题点二实验现象分析-43-命题点一命题点二(1)图甲电路中,串联定值电阻R的主要作用是

。

A.减小电源两端的电压,保护电源B.增大电源两端的电压,保护开关C.减小电路中的电流,保护灵敏电流计D.减小电路中的电流,保护开关(2)图乙中,S闭合后,在原线圈A插入副线圈B的过程中,灵敏电流计的指针将

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(3)图乙中,S闭合后,线圈A放在B中不动,在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,灵敏电流计指针将

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(4)图乙中,S闭合后,线圈A放在B中不动,在突然断开S时,灵敏电流计指针将

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

-13-命题点一命题点二(1)图甲电路中,串联定值电阻R的主-44-命题点一命题点二答案

(1)C

(2)向左

(3)向左

(4)向右解析

(1)电路中串联定值电阻,目的是减小电流,保护灵敏电流计,故本题答案为选项C。(2)由题知,当电流从灵敏电流计正接线柱流入时,指针向左偏转。S闭合后,将原线圈A插入副线圈B的过程中,穿过B的磁场向下,磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计,则灵敏电流计的指针将向左偏转。(3)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,将滑动变阻器的滑片向左滑动时,穿过B的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计,则灵敏电流计的指针将向左偏转。(4)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,突然断开S时,穿过B的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计负接线柱流入电流计,则灵敏电流计的指针将向右偏转。-14-命题点一命题点二答案(1)C(2)向左(3)向-45-命题点一命题点二本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验,对于该实验注意两个回路的不同。-15-命题点一命题点二本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定-46-1.(1)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,为了能明显地观察到实验现象,如图所示的实验器材中,不必要的器材有

。

-16-1.(1)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,为了能-47-(2)如图所示为法拉第研究电磁感应现象时做过的实验电路图,线圈A和线圈B绕在同一铁芯上,线圈与铁芯绝缘,不考虑地磁场的影响,则(

)A.保持开关S处于闭合状态,小磁针发生偏转B.当开关S闭合的瞬间,小磁针发生偏转C.当开关S断开的瞬间,小磁针不发生偏转D.无论开关S怎样改变,小磁针都不会发生偏转-17-(2)如图所示为法拉第研究电磁感应现象时做过的实验电-48-答案

(1)20kΩ定值电阻、多用电表

(2)B解析

(2)保持开关S处于闭合状态,穿过线圈B中的磁通量不变,则没有感应电流产生,小磁针不发生偏转,故A错误;当开关S闭合的瞬间,磁通量增加,在线圈B中产生感应电流,由于电流的周围存在磁场,小磁针发生偏转,故B正确;当开关S断开的瞬间,磁通量减小,在线圈B中产生感应电流,由于电流的周围存在磁场,小磁针发生偏转,故C、D错误。-18-答案(1)20kΩ定值电阻、多用电表(2)B-49-2.(2019·浙江嘉兴选考)在“探究电磁感应的产生条件”实验中,采用如图甲所示的装置进行实验。(1)请用笔画线代替导线在答题卷相应位置将图甲连线补充完整,确保实验现象明显

。

(2)某小组电路连接正确后,在滑动变阻器滑片持续向右移动的过程中,发现灵敏电流计的指针持续向右偏,则当开关闭合时,灵敏电流计的指针将

。

A.向左偏一下 B.向右偏一下C.持续向左偏 D.持续向右偏-19-2.(2019·浙江嘉兴选考)在“探究电磁感应的产生-50-答案

(1)见解析

(2)A解析

(1)电源、开关、滑动变阻器和上面的线圈组成回路,滑动变阻器可以改变电流,来检验在下面的线圈是否会产生,下面的线圈和灵敏电流表相连,电路如图:(2)滑动变阻器滑片持续向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,通过大线圈的磁通量变小,灵敏电流计指针向右偏,所以当闭合开关时,电路中的电流变大,通过大线圈的磁通量变大,则灵敏电流计的指针向左偏一下,故A正确。-20-答案(1)见解析(2)A-51-3.用图甲所示的装置来验证“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。该装置的原理图见图乙,已经判明电流表的指针是电流从左接线柱流入则向左偏,电流从右接线柱流入则向右偏。设计一个表格,把开关闭合、开关断开、滑动变阻器电阻变化产生感应电流的几种情况列入表格中,并且在表格中比较原磁场的变化与感应电流的磁场的方向进行比较。-21-3.用图甲所示的装置来验证“感应电流的磁场总是阻碍引-52-答案

见解析解析

表格要列入的情况有四种:开关闭合、开关断开、滑动变阻器的电阻变大和变小。所以表格应该有五行。为了比较A线圈中磁场的方向、A线圈中磁场的变化、感应电流的方向、B线圈中磁场的方向,最终验证B线圈中磁场方向是否阻碍A线圈中磁场的变化,表格应该有六列。-22-答案见解析-53-A.如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在远离线圈B.如果磁铁的下端是S极,则磁铁正在远离线圈C.如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在靠近线圈D.如果磁铁的下端是S极,则磁铁正在靠近线圈4.(多选)如图甲所示开关S闭合后电流表指针由中央向左偏,当把一个线圈A和这个电流表串联起来(图乙)后,将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时,线圈中会产生感应电流,经观察发现,电流表指针由中央位置向右偏,这说明

(

)AD-23-A.如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在远离线圈4.(多-54-解析根据题图甲,可以知道电流表的指针向电流流入的方向偏转,螺线管相当于一个电源,电源的正极在上端。根据安培定则,螺线管上端是S极。如果磁铁的下端是N极,则磁铁正在远离线圈;如果磁铁的下端是S极,则磁铁正在靠近线圈,故A、D正确。-24-解析根据题图甲,可以知道电流表的指针向电流流入的方向-55-5.如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,磁体从靠近线圈的上方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时,流过线圈的感应电流方向从

(选填“a到b”或“b到a”)。

-25-5.如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,-56-答案

b到a解析

根据题目可知,当磁体下落时,穿过