高中物理人教版（2022春 ） 选择性必修第二册 第二章　1 第1课时　实验：探究影响感应电流方向的因素（29张PPT）

(共29张PPT)
第1课时　实验：探究影响感应电流
方向的因素
第二章　1　楞次定律
1.通过实验探究电流表指针的偏转方向与感应电流方向之间
的关系.
2.通过实验探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系.
【学习目标】
【内容索引】
明确原理
提炼方法
精析典题
提升能力
随堂演练
逐点落实
MINGQUEYUANLI TILIANFANGFA
明确原理　提炼方法
1
一、实验原理
1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向.
2.通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系.
二、实验器材
条形磁体，螺线管，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒.
三、实验过程
1.探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系.
实验电路如图1甲、乙所示：
图1
结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏.(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的)
2.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向
(1)按图2连接电路，明确螺线管的绕线方向.
(2)按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验.
图2
(3)观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格.
甲 乙 丙 丁
条形磁体运动的情况 N极向下 插入线圈 S极向下 插入线圈 N极朝下时 抽出线圈 S极朝下时
抽出线圈
原磁场方向(“向上”或“向下”)
穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或 “减少”)
感应电流的方向(在螺线管上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针
感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”)
原磁场与感应电流磁场方向的关系
(4)整理器材.
四、结果分析
根据上表记录，得到下述结果：
甲、乙两种情况下，磁通量都_____，感应电流的磁场方向与原磁场方向_____，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都_____，感应电流的磁场方向与原磁场方向_____，阻碍磁通量的减少.
实验结论：感应电流具有这样的方向，即_______________总要_____引起感应电流的_____________.
增加
相反
减少
相同
感应电流的磁场
阻碍
磁通量的变化
五、注意事项
1.确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流强度，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表.
2.电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计.
3.实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向.
4.按照控制变量的思想进行实验.
5.完成一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作.
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JINGXIDIANTI　TISHENGNENGLI
精析典题　提升能力
2
例1　(2020·南充市高级中学高二期中)有一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联，将磁体从线圈上方插入或拔出，如图3所示.请完成下列填空：
图3
(1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为_____________.(填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”)
偏向正接线柱
解析　由题图甲可知，磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，则线圈中感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱.
(2)图乙中磁体下方的极性是_____.(填“N极”或“S极”)
S极
解析　由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知磁通量增加，根据楞次定律可知，磁体下方的极性为S极.
(3)图丙中磁体的运动方向是_____.(填“向上”或“向下”)
向上
解析　由题图丙可知，磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁体向上运动.
(4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是________.(填“顺时针”或“逆时针”)
逆时针
解析　由题图丁可知，磁体向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，根据楞次定律可知感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向.
例2　(2021·江苏淮安高二期末)如图4，某学习小组在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，记录如下表：
图4
条形磁体放置情况 条形磁体运动情况 电表指针偏转情况
N极朝下 插入线圈 向左偏转
S极朝下 从线圈中抽出 向①偏转
②极朝下 从线圈中抽出 向右偏转
(1)请你补充完整表格，所要填写的内容写在对应的横线上：①____(选填“左”或“右”)，②____ (选填“N”或“S”).
左
N
解析　当条形磁体的N极朝下插入线圈过程中，线圈中向下的磁场增强，则指针向左偏转.当条形磁体的S极朝下从线圈中抽出的过程中，线圈中向上的磁场减弱，既改变了磁场的方向又改变了磁场的强弱，所以指针向左偏转.当条形磁体的N极朝下从线圈中抽出的过程中，线圈中向下的磁场减弱，即只改变了磁场的强弱没有改变磁场的方向，所以指针向右偏转.
(2)根据实验现象，组长带领大家研究后认为：这个实验中，磁体插入线圈中不动，让线圈上下运动也可以产生感应电流.你认为他们的结论是_____(选填“正确”或“不正确”)的.
正确
解析　通过分析上面的实验，得出线圈不动时，磁体插入线圈过程，实现了线圈的磁通量的变化，产生了感应电流，根据这个结论，磁体插入线圈中不动，让线圈上下运动也可以改变线圈的磁通量的变化，同样也可以产生感应电流，所以他们的结论是正确的.
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SUITANGYANLIAN　 ZHUDIANLUOSHI
随堂演练　逐点落实
3
A.闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转
B.闭合开关后，滑片P向右滑动时，电流计指针向右偏转
C.闭合开关后，线圈A、B保持不动，电流计指针一直向右偏转
D.断开开关瞬间，电流计指针向右偏转
1.(2021·江苏泰州高二期末)如图5为“研究电磁感应现象”的实验装置，线圈A放在线圈B中，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转.下列说法中正确的是
1
2
图5
√
解析　在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转，说明穿过线圈B的磁通量增加时电流计的指针向右偏转.闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针向左偏转，选项A错误；
闭合开关后，滑片P向右滑动时，回路中电流变
大，穿过线圈B的磁通量变大，则电流计指针向
右偏转，选项B正确；
闭合开关后，线圈A、B保持不动，穿过线圈B的磁通量不变，则电流计指针不偏转，选项C错误；
断开开关瞬间，回路中电流变小，穿过线圈B的磁通量变小，则电流计指针向左偏转，选项D错误.
1
2
2.(2020·沈阳市期末)如图6所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置.
(1)将图中所缺导线补充完整.
1
2
图6
答案　见解析图
解析　将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可，连接图如图所示.
1
2
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________(填“向左偏”或“向右偏”)，A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________(填“向左偏”或“向右偏”).
1
2
向右偏
向左偏
解析　如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过B线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，穿过B线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，线圈A中电流减小，穿过B线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏.
1
2
(3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是____(填图中仪器的字母).
1
2
解析　在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是线圈B.
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B
本课结束