新人教版實驗十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素學(xué)案

實驗十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素必備知識·自主落實一、實驗裝置與操作裝置圖操作要領(lǐng)注意事項思路：只要改變穿過閉合回路的磁通量，就可以使閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的有無通過連接在回路中的電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)來判定．(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．(1)確定電流方向與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時，要用試觸法并注意減小電流強度，防止電流過大或通電時間過長損壞電流計．(2)歸納感應(yīng)電流方向與其他因素的關(guān)系，宜實驗前設(shè)計好表格，并明確線圈的繞線方向．二、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)磁鐵遠離線圈時，兩者相吸．關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破考點一教材原型實驗例1[2023·北京通州區(qū)期末]某同學(xué)探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”．請回答以下問題：(1)如圖甲所示，導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線運動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流．要想使電流計指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，即感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，他進行了以下4種操作，其中可行的是________．(選填選項前的字母)A．只增大導(dǎo)線切割磁感線的速度大小B．只增大磁場的磁感應(yīng)強度C．只改變導(dǎo)線切割磁感線的速度方向D．只改變磁場的磁感應(yīng)強度方向(2)如圖乙所示，螺線管與靈敏電流計構(gòu)成閉合電路．實驗中，保持螺線管不動，條形磁鐵插入或拔出螺線管，他發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn)方向也會有不同，則感應(yīng)電流方向與下列因素有關(guān)的是________．(選填選項前的字母)A．條形磁鐵周圍的磁場方向B．條形磁鐵的磁性強弱C．條形磁鐵運動的方向D．條形磁鐵運動的速度大小(3)他將實驗裝置改進，如圖丙所示，用導(dǎo)線將螺線管A、滑動變阻器與開關(guān)、電池相連構(gòu)成電路；螺線管B與靈敏電流計構(gòu)成閉合電路；螺線管B套在螺線管A的外面．為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開關(guān)后，以不同的速度移動滑動變阻器的滑片，觀察電流計指針擺動情況．據(jù)此實驗操作，可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是________．(選填選項前的字母)A．螺線管A磁場方向的改變影響指針擺動方向B．螺線管A磁性強弱的改變影響指針擺動方向C．螺線管A磁性強弱變化的快慢影響指針擺動方向D．螺線管A磁性強弱變化的快慢影響指針擺動幅度的大小(4)通過上述三個實驗可知，影響閉合回路中感應(yīng)電流方向的因素可能與________有關(guān)．[解題心得]針對訓(xùn)練1.[2023·北京房山區(qū)模擬]我們可以通過實驗探究影響感應(yīng)電流方向的因素．以下是實驗探究過程的一部分，請補充完整．(1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運動時，發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(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，實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時，電流計指針向右偏．電路穩(wěn)定后，若向左移動滑片，則電流計指針向________偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，則電流計指針向________偏轉(zhuǎn)．(均選填“左”或“右”)考點二探索創(chuàng)新實驗例2在研究電磁感應(yīng)的實驗中，實驗裝置如圖所示．線圈C與靈敏電流表構(gòu)成閉合電路．電源、開關(guān)、帶有鐵芯的線圈A、滑動變阻器構(gòu)成另一個獨立電路．表格中的第三行已經(jīng)列出了實驗操作以及與此操作對應(yīng)的電流表的表針偏轉(zhuǎn)方向，請以此為參考，把表格填寫完整．實驗操作電流表的表針偏向1.閉合開關(guān)S瞬間表針向________擺動2.在開關(guān)S閉合的情況下，滑動變阻器的觸頭向右滑動時表針向右擺動3.在開關(guān)S閉合的情況下，線圈A遠離線圈C時表針向________擺動4.在開關(guān)S閉合的情況下，將線圈A中的鐵芯抽出時表針向________擺動[解題心得]針對訓(xùn)練2.小明學(xué)了有關(guān)電磁方面的知識后，設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩個裝置．(1)為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小明應(yīng)選用______裝置進行實驗．(2)小明選用甲裝置探究有關(guān)知識時，進行了如下的操作，其中不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是________(填序號)．①讓導(dǎo)線ab在磁場中斜向上運動②讓導(dǎo)線ab在磁場中沿水平方向左右運動③讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運動(3)如果在乙裝置的實驗中，當(dāng)開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運動，若要使導(dǎo)線ab向右運動，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“電動機”或“發(fā)電機”)實驗十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破例1解析：(1)根據(jù)右手定則可知，只增大導(dǎo)線切割磁感線的的速度大小或者增大磁場的磁感應(yīng)強度時感應(yīng)電流方向不會發(fā)生變化，故A、B錯誤；根據(jù)右手定則可知，只改變導(dǎo)線切割磁感線的速度方向或者磁場的磁感應(yīng)強度方向時感應(yīng)電流方向會發(fā)生變化，故C、D正確．(2)實驗中，保持螺線管不動，條形磁鐵插入或拔出螺線管，他發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn)方向也會有不同，說明感應(yīng)電流方向與條形磁鐵運動的方向有關(guān)，故C正確，A、B、D錯誤．(3)以不同速度移動滑動變阻器的滑片可以改變螺線管A的磁性強弱及其強弱變化快慢，通過此操作可以判斷出螺線管A的磁性變強或變?nèi)鯐绊戨娏饔嬛羔様[動方向，磁性強弱變化快慢影響電流計指針擺動幅度的大小，故B、D正確，A、C錯誤．(4)通過上述三個實驗可知，影響閉合回路中感應(yīng)電流方向的因素可能與原磁場和線圈磁通量變化有關(guān)．答案：(1)CD(2)C(3)BD(4)原磁場和線圈磁通量變化1．解析：(1)探究線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向必須知道：①電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流從正(負)接線柱流入時的關(guān)系；②線圈的繞向；③電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向．由偏轉(zhuǎn)方向得出電流流入電流計的方向，再進一步得到線圈中電流的流向，即必須知道電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系．(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，則線圈A中電流增大，穿過B的磁通量也增加，且磁場方向未變，所以電流計指針偏轉(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，則穿過線圈B的磁通量減少，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)．答案：(1)電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系(2)右左例2解析：由操作2可知，在開關(guān)S閉合的情況下，滑動變阻器的觸頭向右滑動時，電阻變大，電流減小，此時磁通量減小，表針向右擺動；則1.閉合開關(guān)S瞬間，磁通量增加，則表針向左擺動；3.在開關(guān)S閉合的情況下，線圈A遠離線圈C時，磁通量減小，則表針向右擺動；4.在開關(guān)S閉合的情況下，將線圈A中的鐵芯抽出時，磁通量減小，則表針向右擺動．答案：左右右2．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)，故選甲圖．(2)對甲圖，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒需切割磁感線．讓導(dǎo)線ab在磁場中斜向上運動以及讓導(dǎo)線ab在磁場中沿水平方向左右運動，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ab沿豎直方向上下運動，導(dǎo)體棒沒有切割磁感線，故不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選③.(3)如果在乙裝置的實驗中，當(dāng)開關(guān)閉合時，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運動，是由于直導(dǎo)線ab受到安培力作