新課標(biāo)2023版高考物理一輪總復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)第5講實(shí)驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素課件

第5講實(shí)驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素一、基本原理與操作原理裝置圖操作要領(lǐng)(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。續(xù)表二、實(shí)驗核心關(guān)鍵點(diǎn)1．?dāng)?shù)據(jù)處理以下面四種情況為例：(1)N極(S極)向下時插入線圈，線圈內(nèi)磁通量增加時的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向甲向下逆時針(俯視)向上乙向上順時針(俯視)向下(2)N極(S極)向下時抽出線圈，線圈內(nèi)磁通量減少時的情況2．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。圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場方向丙向下順時針(俯視)向下丁向上逆時針(俯視)向上考查點(diǎn)(一)實(shí)驗原理、器材的考查1．為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某實(shí)驗小組將電池、線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關(guān)按照如圖所示的方式連接。當(dāng)閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏。由此可知：(1)當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，靈敏電流計的指針________(填“左偏”

“不動”或“右偏”)；(2)將線圈A拔出時，靈敏電流計的指針________(填“左偏”“不動”或“右偏”)，此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向________(填“相同”或“相反”)。解析：(1)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，說明穿過線圈的磁通量增加時，電流計指針向右偏。合上開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，接入電路的電阻變小，電流增大，穿過線圈的磁通量增大，電流計指針將向右偏。(2)將線圈A拔出時，穿過B的磁通量減小，電流表指針向左偏；根據(jù)楞次定律的推論“增反減同”可知此時兩線圈中的電流流向相同。答案：(1)右偏(2)左偏相同2．在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中磁通量變化時感應(yīng)電流方向的實(shí)驗中，所需的實(shí)驗器材已用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗電路。(1)將線圈A插入線圈B中，閉合開關(guān)的瞬間，線圈B中感應(yīng)電流與線圈A中電流的繞行方向________(填“相同”或“相反”)。(2)閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，某同學(xué)想使一線圈中電流逆時針流動，另一線圈中感應(yīng)電流順時針流動，可行的實(shí)驗操作是________。A．抽出線圈AB．線圈A中插入軟鐵棒C．使滑動變阻器滑片P右移D．?dāng)嚅_開關(guān)解析：(1)將線圈A插入線圈B中，閉合開關(guān)的瞬間，穿過線圈B的磁通量變大，由楞次定律可得，線圈B中感應(yīng)電流與線圈A中電流的繞行方向相反。(2)使一線圈中電流逆時針流動，另一線圈中感應(yīng)電流順時針流動，兩線圈電流的磁場方向相反，則穿過副線圈的磁通量應(yīng)增加。抽出線圈A時，穿過副線圈的磁通量減小，原、副線圈電流方向相同，故A錯誤；線圈A中插入軟鐵棒，穿過副線圈的磁通量增大，原、副線圈電流方向相反，故B正確；由電路圖可知，使滑動變阻器滑片P右移，原線圈電流增大，穿過副線圈的磁通量增大，原、副線圈電流方向相反，故C正確；斷開開關(guān)，原線圈中沒有電流，故D錯誤。答案：(1)相反(2)BC考查點(diǎn)(二)實(shí)驗操作的考查3．我們可以通過實(shí)驗探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律。以下是實(shí)驗探究過程的一部分，請補(bǔ)充完整。(1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，必須知道___________________________________________________________________________________________。(2)如圖乙所示，實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時，電流表指針向右偏。電路穩(wěn)定后，若向左移動滑片，電流表指針向________偏轉(zhuǎn)，若將線圈A抽出，電流表指針向________偏轉(zhuǎn)。(均選填“左”或“右”)解析：(1)探究線圈中感應(yīng)電流的方向必須先知道：①電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流從正(負(fù))接線柱流入時的關(guān)系，②線圈的繞向，③電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向。(2)開關(guān)閉合時，線圈A產(chǎn)生的磁場由無到有，穿過線圈B的磁通量增加，若將滑片向左移動，線圈A中電流增加，穿過B的磁通量也增加，且磁場方向未變，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與開關(guān)閉合時的偏轉(zhuǎn)方向相同，即向右偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。答案：(1)見解析(2)右左4．在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗中，請完成下列實(shí)驗步驟：(1)為弄清靈敏電流表指針擺動方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了用多用電表內(nèi)部含有直流電源的某一擋，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，對靈敏電流表進(jìn)行測試，由實(shí)驗可知當(dāng)電流從正接線柱流入電流表時，指針向右擺動。(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，說明電流由電流表的________(選填“正”或“負(fù)”)接線柱流入靈敏電流表的。(3)實(shí)驗中該同學(xué)將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，請在圖中用箭頭畫出線圈電流方向并用字母N、S標(biāo)出磁鐵的極性。解析：(1)只有歐姆擋內(nèi)部有電源。(2)靈敏電流表量程太小，歐姆表內(nèi)部電源電壓相對偏大，電流超過電流表量程，長時間超量程通電會損壞電流表；歐姆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，說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)，說明電流從正極進(jìn)入電流表。感應(yīng)電流的磁場方向向下，根據(jù)楞次定律，原磁場方向向上，故插入的磁鐵下端是S極，如圖所示。答案：(1)歐姆(2)短暫負(fù)(3)見解析圖5．(2022·山東濟(jì)南模擬)在探究影響感應(yīng)電流方向的因素的實(shí)驗中：(1)首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系，實(shí)驗中所用電流表量程為100μA，電源電動勢為1.5V，待選的保護(hù)電阻有三種R1＝20kΩ，R2＝1kΩ，R3＝100Ω，應(yīng)選用________的電阻。(2)已測得電流表指針向右偏時，電流是由正接線柱流入。由于某種原因，螺線管線圈繞線標(biāo)識已經(jīng)沒有了，通過實(shí)驗查找繞線方向如圖甲所示，當(dāng)磁鐵N極插入線圈時，電流表指針向左偏，則線圈的繞線方向是圖乙所示的________圖(填“左”或“右”)。(3)若將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出，這時電流表的指針應(yīng)向________偏(填“左”或“右”)。(4)

若將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān)，按圖丙所示連接。在開關(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)他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷，線圈A中鐵芯向上拔出，能引起電流表指針向________偏轉(zhuǎn)(填“左”或