實(shí)驗(yàn)十七　探究影響感應(yīng)電流方向的因素

實(shí)驗(yàn)十七探究影響感應(yīng)電流方向的因素【必備知識(shí)咱主排查】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄坑绊懜袘?yīng)電流方向的因素.二、實(shí)驗(yàn)思路只要改變穿過(guò)閉合回路的磁通量，就可以使閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的有無(wú)通過(guò)連接在回路中的電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)來(lái)判定.本實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意探究改變穿過(guò)閉合回路磁通量的多種方式.方案一向線圈中插拔磁鐵，如圖甲所示.方案二模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示.三、探究過(guò)程實(shí)驗(yàn)一：探究條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)感應(yīng)電流的方向@.確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向及電流表紅、黑接線柱的關(guān)系：(1)按圖連接電路.(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使接入電路的電阻最大.(3)迅速閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)后立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān).(4)記錄電流方向與電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向和電流表紅、黑接線柱接線情況，找出它們之間的關(guān)系..觀察并記錄磁場(chǎng)方向，磁通量變化情況與感應(yīng)電流方向的關(guān)系：(1)按圖連接電路，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)向下時(shí)抽出線圈的實(shí)驗(yàn).(3)觀察并記錄磁場(chǎng)方向、電流方向，磁通量大小變化情況，并將結(jié)果填入表格.表格一：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

3.現(xiàn)象分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況選］原磁場(chǎng)方向向下向上①的變化情況增加減小減小增加線圈中感應(yīng)電流的方向自下而上——自上而下感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(線圈中)—向下—向下感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向的關(guān)系—相同—相反實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明：(1)當(dāng)線圈中磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相反.(2)當(dāng)線圈中磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁鐵的磁場(chǎng)方向相同.實(shí)驗(yàn)二：探究導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向.用與實(shí)驗(yàn)一相同的方法判斷電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系.?按圖連接電路.3.沿不同方向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒.觀察并記錄磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向和電流方向，將結(jié)果記錄在設(shè)計(jì)的表格中.磁場(chǎng)方向哈導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向殖宿電流方向向下四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.五、考前須知(1)確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時(shí)，要用試觸法并注意減小電流強(qiáng)度，防止電流過(guò)大或通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)損壞電流表.(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì).(3)實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格，并明確線圈的繞線方向.(4)按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn).⑸進(jìn)行一種操作后，等電流計(jì)指針回零后再進(jìn)行下一步操作.【關(guān)鍵能力?分層突破】考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)例1如下圖是“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(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)；(2)連好電路后，并將A線圈插入B線圈中后，假設(shè)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.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間(3)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(1)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)，那么圖(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向(選填"上”或“下”)；圖(4)中的條形磁鐵下端為(選填或"S”)極.【跟進(jìn)訓(xùn)練】.如下圖是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置.(1)閉合開(kāi)關(guān)，讓導(dǎo)體A3沿水平方向左右運(yùn)動(dòng).觀察到靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)；假設(shè)讓導(dǎo)體AB由圖示位置沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，那么靈敏電流計(jì)的指針(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”).(2)利用此裝置，探究感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向和切割磁感線方向之間的關(guān)系，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)磁場(chǎng)方向?qū)w切割磁感線方向靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向①向下向右向左②向上向右向右③向下向左向右④向上向左向左在上述四次實(shí)驗(yàn)中，比擬兩次實(shí)驗(yàn)，可知感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向有關(guān)；比擬兩次實(shí)驗(yàn)，可知同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和切割磁感線方向那么感應(yīng)電流方向不變.(3)在探究中還發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體A3水平向左(或向右)緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較?。粚?dǎo)體A3水平向左(或向右)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說(shuō)明感應(yīng)電流的大小與有關(guān)..在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)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(yàn)中所用電流表量程為100pA,電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,待選的保護(hù)電阻有三種Ri=20kQ,&=lkQ,7?3=1OOQ,應(yīng)選用的電阻.(2)已測(cè)得電流表指針向右偏時(shí)，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(shí)已沒(méi)有了，通過(guò)實(shí)驗(yàn)查找繞線方向如圖甲所示，當(dāng)磁鐵N極插入線圈時(shí)，電流表指針向左偏，那么線圈的繞線方向是圖乙所示的圖(填“左”或“右”).甲乙(3)假設(shè)將條形磁鐵S極放在下端，從螺線管中拔出，這時(shí)電流表的指針應(yīng)向偏(填“左”或“右”).(4)假設(shè)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈8、電流表及開(kāi)關(guān)，按圖連接.在開(kāi)關(guān)閉合，線圈A放在線圈8中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左加速滑動(dòng)時(shí)，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“右”).考點(diǎn)二拓展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)例2在研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖.線圈。與靈敏電流表構(gòu)成閉合電路.電源、開(kāi)關(guān)、帶有鐵芯的線圈A、滑動(dòng)變阻器構(gòu)成另一個(gè)獨(dú)立電路.表格中的第三行已經(jīng)列出了實(shí)驗(yàn)操作以及與此操作對(duì)應(yīng)的電流表的表針偏轉(zhuǎn)方向，請(qǐng)以此為參考，把表格填寫(xiě)完整.

實(shí)驗(yàn)操作電流表的表針偏向1.閉合開(kāi)關(guān)S瞬間表針向—擺動(dòng)2.在開(kāi)關(guān)S閉合的情況下，滑動(dòng)變阻器的觸頭向右滑動(dòng)時(shí)表針向右擺動(dòng)3.在開(kāi)關(guān)S閉合的情況下，線圈A遠(yuǎn)離線圈C時(shí)表針向—擺動(dòng)4.在開(kāi)關(guān)S閉合的情況下，將線圈A中的鐵芯抽出時(shí)表針向—擺動(dòng)【跟進(jìn)訓(xùn)練】.小明學(xué)了有關(guān)電磁方面的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了如下圖的甲、乙兩個(gè)裝置.甲乙(1)為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小明應(yīng)選用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).(2)小明選用甲裝置探究有關(guān)知識(shí)時(shí)，進(jìn)行了如下的操作，其中不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是(填序號(hào)).①讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中斜向上運(yùn)動(dòng)②讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)③讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)(3)如果在乙裝置的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ah向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)要使導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，你采取的措施是,(4)甲、乙兩圖的原理分別用于制造和.(均選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)實(shí)驗(yàn)十七探究影響感應(yīng)電流方向的因素必備知識(shí)欄主排查三、實(shí)驗(yàn)一：.向下向上自上而下自下而上向上向上相反相同實(shí)驗(yàn)二：.向上向下向上關(guān)鍵能力?分層突破例1解析：（1）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3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)楞次定律知，磁通量應(yīng)減小.插入鐵芯時(shí)，5線圈中的磁通量增加，A錯(cuò)誤；拔出A線圈時(shí)，8線圈中的磁通量減小，B正確；變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，電流增大，3線圈中的磁通量增大，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，D正確,（3）圖（2）中指針向左偏，可以知道感應(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，條形磁鐵的磁場(chǎng)方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，條形磁鐵向下插入.圖（4）中可以知道指針向右偏，那么感應(yīng)電流的方向逆時(shí)針（俯視），由安培定那么可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，條形磁鐵向上拔出，即磁通量減小，由楞次定律可知，條形磁鐵的磁場(chǎng)方向應(yīng)該向上，所以條形磁鐵上端為N極，下端為S極.答案：（1）向右（2）BD（3）下S.解析：（1）導(dǎo)體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，故不切割磁感線，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn).（2）比擬實(shí)驗(yàn)①和②（或③和④）可知：在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向一定時(shí)，改變磁場(chǎng)方向，感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變；比擬實(shí)驗(yàn)①和④（或②和③）可知：在導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向（或?qū)w運(yùn)動(dòng)方向）和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變，感應(yīng)電流的方向不變.（3）導(dǎo)體A3水平向左（或向右）緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較??；導(dǎo)體A3水平向左（或向右）快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，這說(shuō)明電路中的電流變大，所以可以看出感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)快慢有關(guān).答案：（1）不偏轉(zhuǎn)（2）①和②（或③和④）①和④（或②和③）（3）導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)快慢.解析：⑴由閉合電路歐姆定律，有：一寸=100：：0一6。=15義1。3。，R>R,不會(huì)使g電流表超過(guò)量程，到達(dá)保護(hù)的作用，因此應(yīng)選20k。的電阻,（2）已測(cè)得電流表指針向右偏時(shí)，電流是由正接線柱流入，當(dāng)磁鐵N極插入螺線管時(shí)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加，螺線管上端應(yīng)為N極，下端為S極，又電流表指針向左偏，可知電流方向是由電流表正接線柱流出至螺線管上端接線柱，由安培定那么可判斷螺線管的繞線方向如題圖乙中左圖所示.（3）假設(shè)將條形磁鐵S極在下端，從螺線管中拔出時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)為阻礙磁通量的減少，螺線管上端應(yīng)為N極，下端為S極，由螺線管的繞線方向可以判定電流是從電流表的負(fù)接線柱流入，故指針向左偏.（4）由題意可知當(dāng)尸向左加速滑動(dòng)時(shí)，線圈A中的電流應(yīng)越來(lái)越小，那么其磁場(chǎng)減弱，此時(shí)線圈B中產(chǎn)生的電流使指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可知，當(dāng)3中的磁通量減小時(shí)，電流表指針右偏；當(dāng)將線圈A中鐵芯向上拔出的過(guò)程中，穿過(guò)線圈8的磁通量減小，電流表指針向右偏轉(zhuǎn).答案：⑴20kQ⑵左⑶左⑷右例2解析：由操作2可知，在開(kāi)關(guān)S閉合的情況下，滑動(dòng)變阻器的觸頭向右滑動(dòng)時(shí),電阻變大，電流減小，此時(shí)磁通量減小，表針向右擺動(dòng)；那么1.閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，磁通量增加，那么表針向左擺動(dòng)；3?在開(kāi)關(guān)S閉合的情況下，線圈A遠(yuǎn)離線圈。時(shí)，磁通量減小，那么表針向右擺動(dòng)；4.在開(kāi)關(guān)S閉合的情況下，將線圈A中的鐵芯抽出時(shí)，磁通量減小，那么表針向右擺動(dòng).答案：左右右.解析：（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象是研究磁生電的現(xiàn)象，甲圖是研究導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，乙圖是研究電流的磁效應(yīng)，應(yīng)選甲圖.（2）對(duì)甲圖，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒需切割磁感線.讓導(dǎo)線外在磁場(chǎng)中斜向上運(yùn)動(dòng)以及讓導(dǎo)線昉在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)，都切割了磁感線，都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，都能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；讓導(dǎo)線沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒沒(méi)有切割磁感線，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，應(yīng)