适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理一轮总复习第11章电磁感应实验15探究影响感应电流方向的因素课件

实验15探究影响感应电流方向的因素第十一章强基础增分策略一、实验目的探究影响感应电流方向的因素。二、实验思路

Φ=BSsin

θ,可变B、S或θ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。方案一

向线圈中插拔磁体,如图甲所示。方案二

模仿法拉第的实验,如图乙所示。三、进行实验1.按图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。2.记下线圈绕向,将线圈和电流表构成通路。3.把条形磁体N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,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.以下面四种情况为例,将实验结果记录在表格中。

线圈内磁通量增加时的情况(表1)图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲磁场方向向下磁通量增加逆时针向上乙磁场方向向上磁通量增加顺时针向下线圈内磁通量减少时的情况(表2)图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙磁场方向向下磁通量减少顺时针向下丁磁场方向向上磁通量减少逆时针向上四、数据分析表1说明:当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相反。

可记作“增反”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体的磁场方向相同。

可记作“减同”五、注意1.电流表满偏电流很小,查明电流表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。增素能精准突破考点一教材原型实验典例1.在探究电磁感应现象的实验中:(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系,实验中所用电流表量程为0~100μA,电源电动势为1.5V,待选的保护电阻有三种R1=20kΩ,R2=1kΩ,R3=100Ω,应选用

的电阻。

(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入。由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向如图甲所示,当磁体N极插入线圈时,电流表指针向左偏,则线圈的绕线方向是图乙所示的

(选填“左”或“右”)图。

甲

乙(3)若将条形磁体S极放在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向

(选填“左”或“右”)偏。

(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图丙连接。在开关闭合,线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转。由此可以推断,线圈A中铁芯向上拔出,能引起电流表指针向

(选填“左”或“右”)偏转。

丙答案

(1)20kΩ

(2)左

(3)左

(4)右解析

(1)由闭合电路欧姆定律,有

,R1>R,不会使电流表超过量程,达到保护的作用,因此应选20

kΩ的电阻。(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入,当磁体N极插入螺线管时,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,螺线管上端应为N极,下端为S极,电流表指针向左偏,可知电流方向是由电流表正接线柱流出至螺线管上端接线柱,由安培定则可判断螺线管的绕线方向如题图乙中左图所示。(3)若将条形磁体S极放在下端,从螺线管中拨出时,感应电流磁场方向向上,螺线管上端应为N极,下端为S极,由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入,故指针向左偏。(4)由题意可知当P向左加速滑动时,线圈A中的电流应越来越小,则其磁场减弱,此时线圈B中产生的电流使电流表指针向右偏转,由此可知,当B中的磁通量减小时,电流表指针右偏;当将线圈A中铁芯向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,电流表指针向右偏转。考题点睛

考点考向点睛影响感应电流方向的因素规律:首先明确电流方向与电流表指针偏转方向的关系“正入右转”,再根据安培定则判断感应电流方向,其次看磁通量的变化方法:用感应磁场与原磁场“增反减同”分析问题考点二实验的改进与创新典例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,电流表指针停在正中央,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该电流表与副线圈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。(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,保护电流表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,电流表的指针将

(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,电流表指针将

(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,电流表指针将

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

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,保护电流表,故本题答案为选项C。(2)由题知,当电流从电流表正接线柱流入时,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,感应电流从电流表正接线柱流入电流表,则电流表的指针将向左偏转。(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,感应电流从电流表正接线柱流入电流表,则电流表的指针将向左偏转。(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,感应电流从电流表负接线柱流入电流表,则电流表的指针将向右偏转。考题点睛

考点考向点睛影响感应电流方向的因素规律:电流表“正入左偏”易错:明确原磁场与感应磁场的关系方法:“增反减同”直接用练思维迁移运用1.(2022安徽宣城期中)图甲是研究自感通电实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡。(1)按照电路图将实物图乙连接起来。(2)调节滑动变阻器R1,使灯泡A1、A2都正常发光,然后断开开关S,现重新闭合开关S,则

。

A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮B.闭合瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐变亮C.稳定后,L和R2两端电势差一定相同D.稳定后,A1和A2两端电势差不相同答案

(1)见解析

(2)BC解析

(1)实物连线如图所示。(2)闭合开关S瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐变亮,稳定后,两个灯泡的亮度相同,说明它们的电压相同,L和R2两端电势差一定相同,故B、C正确,A、D错误。2.(2023广东模拟)甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。图a图b图c(1)如图a,甲同学在断开开关时发现电流表指针向右偏转,下列操作中同样能使指针向右偏转的有

。

A.闭合开关B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动C.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出D.开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中(2)为确切判断B线圈中的感应电流方向,应在实验前先查明电流表

的关系。

(3)如图b,乙同学将条形磁体从B线圈上方由静止释放,使其笔直落入B线圈中,多次改变释放高度,发现释放高度越高,电流表指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中

(选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”)越大,产生的感应电流越大。

(4)丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此时黑表笔接触的是二极管的

(选填“正极”或“负极”)。实验操作时将磁体插入线圈,只有灯

(选填“C”或“D”)短暂亮起。

答案

(1)CD

(2)指针偏转方向与电流流入方向

(3)磁通量变化率

(4)负极

C解析

(1)断开开关时,A线圈中电流迅速减小,则B线圈中磁通量减小,出现感应电流,使电流表指针向右偏转;为了同样使指针向右偏转,应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。闭合开关,A线圈中的电流突然增大,则B线圈中的磁通量增大,故A错误;开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动,A线圈中的电流增大,则B线圈中的磁通量增大,故B错误;开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出,则B线圈中的磁通量减小,故C正确;开关闭合时将A线圈倒置,再重新插入B线圈中,则