適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考物理一輪總復習第11章電磁感應實驗15探究影響感應電流方向的因素課件

實驗15探究影響感應電流方向的因素第十一章強基礎增分策略一、實驗目的探究影響感應電流方向的因素。二、實驗思路

Φ=BSsin

θ,可變B、S或θ只要改變穿過閉合回路的磁通量,就可以使閉合回路產(chǎn)生感應電流,感應電流的有無通過連接在回路中的電流表的指針是否偏轉來判定。本實驗應注意探究改變穿過閉合回路磁通量的多種方式。方案一

向線圈中插拔磁體,如圖甲所示。方案二

模仿法拉第的實驗,如圖乙所示。三、進行實驗1.按圖連接電路,閉合開關,記錄下G中流入電流方向與電流表G中指針偏轉方向的關系。2.記下線圈繞向,將線圈和電流表構成通路。3.把條形磁體N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下電流表中指針偏轉方向,然后根據(jù)步驟1的結論,判定出感應電流方向,從而可確定感應電流的磁場方向。4.以下面四種情況為例,將實驗結果記錄在表格中。

線圈內磁通量增加時的情況(表1)圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向甲磁場方向向下磁通量增加逆時針向上乙磁場方向向上磁通量增加順時針向下線圈內磁通量減少時的情況(表2)圖號磁場方向感應電流的方向感應電流的磁場方向丙磁場方向向下磁通量減少順時針向下丁磁場方向向上磁通量減少逆時針向上四、數(shù)據(jù)分析表1說明:當線圈中磁通量增加時,感應電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相反。

可記作“增反”表2說明:當線圈中磁通量減少時,感應電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相同。

可記作“減同”五、注意1.電流表滿偏電流很小,查明電流表指針的偏轉方向和電流方向的關系時,應使用一節(jié)干電池。2.原、副線圈接入電路前應仔細觀察導線繞向并畫出草圖。增素能精準突破考點一教材原型實驗典例1.在探究電磁感應現(xiàn)象的實驗中:(1)首先要確定電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系,實驗中所用電流表量程為0~100μA,電源電動勢為1.5V,待選的保護電阻有三種R1=20kΩ,R2=1kΩ,R3=100Ω,應選用

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,螺線管線圈繞線標識已沒有了,通過實驗查找繞線方向如圖甲所示,當磁體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

(選填“左”或“右”)圖。

甲

乙(3)若將條形磁體S極放在下端,從螺線管中拔出,這時電流表的指針應向

(選填“左”或“右”)偏。

(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,按圖丙連接。在開關閉合,線圈A放在線圈B中的情況下,某同學發(fā)現(xiàn)當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。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

(選填“左”或“右”)偏轉。

丙答案

(1)20kΩ

(2)左

(3)左

(4)右解析

(1)由閉合電路歐姆定律,有

,R1>R,不會使電流表超過量程,達到保護的作用,因此應選20

kΩ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,當磁體N極插入螺線管時,根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場阻礙磁通量的增加,螺線管上端應為N極,下端為S極,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,由安培定則可判斷螺線管的繞線方向如題圖乙中左圖所示。(3)若將條形磁體S極放在下端,從螺線管中撥出時,感應電流磁場方向向上,螺線管上端應為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接線柱流入,故指針向左偏。(4)由題意可知當P向左加速滑動時,線圈A中的電流應越來越小,則其磁場減弱,此時線圈B中產(chǎn)生的電流使電流表指針向右偏轉,由此可知,當B中的磁通量減小時,電流表指針右偏;當將線圈A中鐵芯向上拔出的過程中,穿過線圈B的磁通量減小,電流表指針向右偏轉?？碱}點睛

考點考向點睛影響感應電流方向的因素規(guī)律:首先明確電流方向與電流表指針偏轉方向的關系“正入右轉”,再根據(jù)安培定則判斷感應電流方向,其次看磁通量的變化方法:用感應磁場與原磁場“增反減同”分析問題考點二實驗的改進與創(chuàng)新典例2.在探究電磁感應的產(chǎn)生條件的實驗中,先按如圖甲所示連線,不通電時,電流表指針停在正中央,閉合開關S時,觀察到電流表指針向左偏。然后按如圖乙所示將該電流表與副線圈B連成一個閉合回路,將原線圈A、電源、滑動變阻器和開關S串聯(lián)成另一個閉合電路。(1)圖甲電路中,串聯(lián)定值電阻R的主要作用是

。

A.減小電源兩端的電壓,保護電源B.增大電源兩端的電壓,保護開關C.減小電路中的電流,保護電流表D.減小電路中的電流,保護開關(2)圖乙中,S閉合后,在原線圈A插入副線圈B的過程中,電流表的指針將

(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉。

(3)圖乙中,S閉合后,線圈A放在B中不動,在滑動變阻器的滑片P向左滑動的過程中,電流表指針將

(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉。

(4)圖乙中,S閉合后,線圈A放在B中不動,在突然斷開S時,電流表指針將

(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉。

答案

(1)C

(2)向左

(3)向左

(4)向右解析

(1)電路中串聯(lián)定值電阻,目的是減小電流,保護電流表,故本題答案為選項C。(2)由題知,當電流從電流表正接線柱流入時,指針向左偏轉。S閉合后,將原線圈A插入副線圈B的過程中,穿過B的磁場向下,磁通量變大,由楞次定律可知,感應電流從電流表正接線柱流入電流表,則電流表的指針將向左偏轉。(3)線圈A放在B中不動,穿過B的磁場向下,將滑動變阻器的滑片向左滑動時,穿過B的磁通量增大,由楞次定律可知,感應電流從電流表正接線柱流入電流表,則電流表的指針將向左偏轉。(4)線圈A放在B中不動,穿過B的磁場向下,突然斷開S時,穿過B的磁通量減小,由楞次定律可知,感應電流從電流表負接線柱流入電流表,則電流表的指針將向右偏轉?？碱}點睛

考點考向點睛影響感應電流方向的因素規(guī)律:電流表“正入左偏”易錯:明確原磁場與感應磁場的關系方法:“增反減同”直接用練思維遷移運用1.(2022安徽宣城期中)圖甲是研究自感通電實驗的電路圖,A1、A2是兩個規(guī)格相同的小燈泡。(1)按照電路圖將實物圖乙連接起來。(2)調節(jié)滑動變阻器R1,使燈泡A1、A2都正常發(fā)光,然后斷開開關S,現(xiàn)重新閉合開關S,則

。

A.閉合瞬間,A1立刻變亮,A2逐漸變亮B.閉合瞬間,A2立刻變亮,A1逐漸變亮C.穩(wěn)定后,L和R2兩端電勢差一定相同D.穩(wěn)定后,A1和A2兩端電勢差不相同答案

(1)見解析

(2)BC解析

(1)實物連線如圖所示。(2)閉合開關S瞬間,A2立刻變亮,A1逐漸變亮,穩(wěn)定后,兩個燈泡的亮度相同,說明它們的電壓相同,L和R2兩端電勢差一定相同,故B、C正確,A、D錯誤。2.(2023廣東模擬)甲、乙、丙三位同學利用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。圖a圖b圖c(1)如圖a,甲同學在斷開開關時發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉,下列操作中同樣能使指針向右偏轉的有

。

A.閉合開關B.開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動C.開關閉合時將A線圈從B線圈中拔出D.開關閉合時將A線圈倒置再重新插入B線圈中(2)為確切判斷B線圈中的感應電流方向,應在實驗前先查明電流表

的關系。

(3)如圖b,乙同學將條形磁體從B線圈上方由靜止釋放,使其筆直落入B線圈中,多次改變釋放高度,發(fā)現(xiàn)釋放高度越高,電流表指針偏轉過的角度越大。該現(xiàn)象說明了線圈中

(選填“磁通量”“磁通量變化量”或“磁通量變化率”)越大,產(chǎn)生的感應電流越大。

(4)丙同學設計了如圖c所示的裝置來判斷感應電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對二極管正負極進行確認,某次測量時發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉,說明此時黑表筆接觸的是二極管的

(選填“正極”或“負極”)。實驗操作時將磁體插入線圈,只有燈

(選填“C”或“D”)短暫亮起。

答案

(1)CD

(2)指針偏轉方向與電流流入方向

(3)磁通量變化率

(4)負極

C解析

(1)斷開開關時,A線圈中電流迅速減小,則B線圈中磁通量減小,出現(xiàn)感應電流,使電流表指針向右偏轉;為了同樣使指針向右偏轉,應減小B線圈中的磁通量或增加B線圈中反向的磁通量。閉合開關,A線圈中的電流突然增大,則B線圈中的磁通量增大,故A錯誤;開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動,A線圈中的電流增大,則B線圈中的磁通量增大,故B錯誤;開關閉合時將A線圈從B線圈中拔出,則B線圈中的磁通量減小,故C正確;開關閉合時將A線圈倒置,再重新插入B線圈中,則