(浙江新高考专用)20192020学年高中物理第四章电磁感应现象实验探究感应电流方向规律讲义新人教版

实验：研究感觉电流方向的规律知识内容选考要求课时要求研究感觉电流的方向与磁通量变化及磁场方向的关系.研究感觉电流方向的规律√经历研究过程，认识引入“中介”的意义，初步认识决定感觉电流方向的要素.实验原理察看并记录感觉电流的方向与磁通量变化状况间的关系.剖析实验结果，概括出决定感觉电流方向的要素，总结出判断感觉电流方向的方法.实验器械条形磁铁，螺线管，零刻度在中央的敏捷电流计，滑动变阻器，一节干电池，电池盒，开关，导线若干.实验步骤确立电流计指针偏转方向与电流方向及电流计红、黑接线柱的关系：图1①按图1连结电路.②调理滑动变阻器，使接入电路的电阻最大.③快速闭合开关，发现电流计指针偏转后立刻断开开关.④记录电流方向与电流计的指针偏转方向和电流计红、黑接线柱接线状况，找出它们之间的关系.(2)察看并记录磁场方向，磁通量变化状况与感觉电流方向的关系.图2①按图2连结电路，明确螺线管的绕线方向

.②依据控制变量的方法分别进行N极(S

极)向下插入线圈和

N极(S

极)向下时抽出线圈的实验.③察看并记录磁场方向、电流方向，磁通量大小变化状况，并将结果填入表格.极向下S极向下(对着线圈)原磁场B0方向磁铁运动方向插入抽出插入抽出感觉电流方向感觉电流的磁场B′方向磁通量变化状况B0与B′方向关系概括感觉电流方向与其余要素的关系实验结论当磁通量增添时，感觉电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感觉电流的磁场方向与原磁场方向同样，即感觉电流的磁场总要阻挡惹起感觉电流的磁通量的变化.注意事项(1)确立电流方向与电流计指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流强度，防备电流过大或通电时间过长破坏电流计.(2)应采用零刻度在中间的敏捷电流计.(3)实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向.(4)依据控制变量的思想进行实验.(5)进行一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作.一、实验原理与操作例

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(2017·绍兴市适应性考试

)在做“研究感觉电流方向的规律”的实验中，

用如图

3所示装置，已知电流从B接线柱流入敏捷电流计，电流计指针右偏.当开释条形磁铁时，发现指针右偏，则条形磁铁下端是________(填“N”或“S”)极.若条形磁铁按上述进入后，静止于线圈内，电流归零后，再开释，从线圈的下端穿出，则电流计的指针________(填“左”或“右”)偏.图

3答案N左分析当电流从B接线柱流入敏捷电流计，电流计指针右偏，说明开释条形磁铁时产生的感应电流从B接线柱流入电流计，依据右手螺旋定章可知感觉电流的磁场向上，依据楞次定律“增反减同”可知，条形磁铁的磁场向下，因此条形磁铁的下端是N极.条形磁铁穿出线圈，依据楞次定律可知感觉电流的磁场向下，依据右手螺旋定章可知感觉电流从A接线柱流入电流计，电流计指针左偏.例2(2018·杭州市六校高二第二学期联考)如图4所示的是“研究电磁感觉现象”的实验装置.图4将图中所缺导线补接完好.假如在闭合开关时发现敏捷电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后线圈A快速从线圈B中拔出时，电流计指针将________(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”).答案(1)如下图向左偏分析(1)研究电磁感觉现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场一定对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈构成闭合电路，敏捷电流计与副线圈构成另一个闭合电路，如图所示：闭合开关瞬时，经过线圈B的磁通量增大，感觉电流磁场阻挡原磁场的增大，感觉电流方向和原电流方向相反，电流计向右偏，而把A从B中拔出来时，经过线圈的B的磁通量减小，感觉电流的磁场要阻挡原磁场的减小，即感觉电流方向和原电流方向同样，故电流计向左偏.针对训练1(2018·东阳中学高二下学期10月段考)(1)如图5的器械可用来研究电磁感觉现象及判断感觉电流的方向，此中连线正确的选项是________(填“A”或“B”).图5(2)(多项选择)将线圈L1插入线圈L2中，合上开关S，能使线圈L2中感觉电流的磁场方向与线圈L1中原磁场方向同样的实验操作是()A.插入铁芯FB.拔出线圈L1C.使变阻器阻值R变大D.断开开关S答案(1)A(2)BCD分析(1)研究电磁感觉现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、一个线圈构成闭合电路，电流计与另一个线圈构成另一个闭合电路，则题图A所示电路正确.(2)插入铁芯，磁通量增大，产生的感觉电流与原电流绕行方向相反，故A错误；拔出线圈L1，磁通量减小，产生的感觉电流与原电流绕行方向同样，感觉电流的磁场方向与线圈L1中原磁场方向同样，故B正确；使滑动变阻器阻值增大，电流减小，产生的磁通量减小，产生的感觉电流与原电流绕行方向同样，故C正确；断开开关S，产生的磁通量减小，产生的感应电流与原电流绕行方向同样，故D正确.二、研究感觉电流方向的规律的综合考察例3有一电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串连，试就如图6中各图指出：图6图甲中敏捷电流计指针的偏转方向为__________.(填“倾向正极”或“倾向负极”)图乙中磁铁下方的极性是________.(填“N极”或“S极”)图丙中磁铁的运动方向是________.(填“向上”或“向下”)图丁中线圈从上向下看电流方向是________.(填“顺时针”或“逆时针”)答案(1)倾向正极(2)S极(3)向上(4)顺时针分析(1)磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增添，原磁场方向向下，依据楞次定律感觉电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针倾向正极；由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，依据安培定章，感觉电流的磁场方向向下，又磁通量增添，依据楞次定律可知，磁铁下方的极性为S极；经过线圈的磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，依据安培定章，感觉电流的磁场方向向下，依据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动；磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增添，原磁场方向向上，依据楞次定律感觉电流方向俯视为顺时针方向.针对训练2在“研究感觉电流方向的规律”的实验中，若电流方向如图画出线圈的绕线方向.

7所示，请在图中图7答案看法析图分析因为经过线圈的磁场方向向下，磁通量减少，则感觉电流的磁场阻挡原磁通量的变化，故感觉电流的磁场方向也向下，依据安培定章能够获得线圈的绕线方向，如下图.例4在“研究感觉电流方向的规律”的实验中，(1)为了能显然地察看到实验现象，请在如图8所示的实验器械中，选择必需的器械，在图中用实线连结成相应的实物电路图.图8(2)将线圈E插入线圈F中，闭合开关时，线圈F中感觉电流与线圈E中电流的绕行方向________(填“同样”或“相反”).(3)在开关处于闭合状态将线圈E拔出时，线圈F中的感觉电流与线圈E中电流的绕行方向________(填“同样”或“相反”).答案(1)看法析图(2)相反(3)同样分析(1)实物电路图如下图闭合开关时，经过线圈F的磁通量增大，由楞次定律可判断，感觉电流的磁场阻挡原磁场的增添，即线圈F中感觉电流与线圈E中电流的绕行方向相反.保持开封闭合，将线圈E拔出时，线圈F中磁通量减少，由楞次定律可判断，线圈F中的感觉电流与线圈E中电流的绕行方向同样.1.(实验器械)(2018·慈溪市高二上学期期末)如图9所示，在“研究感觉电流方向的规律”的实验中，最合适接入PQ两头电路的电表是()图9答案C2.(实验原理及操作)为了研究影响感觉电流方向的要素，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、敏捷电流计、开关依据如图10所示的方式连结.当闭合开关时发现敏捷电流计的指针右偏.由此可知，图10当滑动变阻器的滑片P向右挪动时，敏捷电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)；将线圈A拔出时，敏捷电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“同样”或“相反”).答案(1)右偏(2)左偏同样分析(1)由题意知，闭合开关时敏捷电流计指针向右偏，而闭合开关时B中磁场加强，当P向右挪动时，A所在电路中电流增大，B中磁场加强，因此指针仍向右偏；(2)将A拔出时，B中磁场减弱，感觉电流方向改变，因此电流计指针向左偏，此时它们产生的磁场方向同样，故A、B中电流绕行方向同样

.3.(

实验原理及操作

)(2018·金华十校高二上学期期末

)某同学用如图

11所示电路做“研究电磁感觉现象”实验.他将铁芯插入小线圈约一半的地点，滑动变阻器的滑片P置于ab的中点，在闭合开关瞬时，电流计的指针向左摆.闭合开关后，为使电流计的指针向右摆，应将铁芯______(选填“插入”或“拔出”)或将滑动变阻器的滑片P向________(选填“a”或“b”)端滑动.图

11答案分析

拔出a在闭合开关瞬时，磁通量增添，电流计的指针向左摆

.闭合开关后，为使电流计的指针向右摆，则应使磁通量减小，即应将铁芯抽出或将滑动变阻器的滑片P向a端滑动，增大电阻，减小电流，进而减小磁通量.4.(研究感觉电流方向的规律的综合考察)在“研究感觉电流的方向与哪些要素相关”的实验中，请达成以下实验步骤：(1)为弄清敏捷电流计指针摇动方向与电流方向的关系，

能够使用一个已知正、负极性的直流电源进行研究

.

某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应采用多用电表的________(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“沟通电流”或“沟通电压”

)挡

.(2)该同学先将多用电表的红表笔接敏捷电流计的正接线柱，再将黑表笔

________(选填“短暂”或“连续”)接敏捷电流计的负接线柱，电流由电流计的________(选填“正”或“负”)接线柱流入敏捷电流计，此时敏捷电流计的指针向左摇动.如图12所示，实验中该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流计的指针向右偏转，请在图