(共16张PPT)
课时1 实验:探究感应电流的方向
第二章 电磁感应 1 楞次定律
一、实验目的
探究影响感应电流方向的因素。
二、实验原理
只要改变穿过闭合回路的磁通量,就可以使闭合回路产生感应电流,感应电流的有无通过连接在回路中的电流表的指针是否偏转来判定。本实验应注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式。
三、实验方案
方案1:向线圈中插拔磁铁,如图所示。
方案2:利用电流变化产生磁场。
四、实验步骤
方案1
1.按图连接电路,闭合开关,记录下灵敏电流计G中流入电流方向与相应的指针偏转方向。
2.记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
3.把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流计中指针偏转方向,然后根据步骤1的结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。从而可确定感应电流的磁场方向。
4.以下面四种情况为例:根据实验结果,填写下表。
图号 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 归纳总结
甲 向下 逆时针 向上 感应电流的磁场阻碍磁通量的增加
乙 向上 顺时针 向下 (1)线圈内磁通量增加时的情况
图号 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 归纳总结
丙 向下 顺时针 向下 感应电流的磁场阻碍磁通量的减少
丁 向上 逆时针 向上 (2)线圈内磁通量减少时的情况
五、结论
表1说明:当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
表2说明:当线圈中磁通量减少时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
六、注意事项
灵敏电流计满偏电流很小,查明电流计指针的偏转方向和电流方向的关系时,应使用一节干电池。
方案2
1.实验操作
(1)连接如图所示电路得出了用连接变阻器的导线自由端试触电流表“-”接线柱时电流表指针的偏转情况。
(2)记下带铁芯的线圈A、线圈B的绕线情况。
(3)将带铁芯的线圈A、线圈B连成如图所示电路。
(4)闭合和断开开关的瞬间,观察电流表指针的偏转(感应电流的方向)并记录在表格中。
(5)将变阻器的滑片P向左或向右滑动,观察电流表指针的偏转(感应电流的方向)并记录在表格中。
(1)线圈内磁通量增加时的情况
(2)线圈内磁通量减少时的情况
实验操作情况 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向
闭合开关的瞬间 向上 向左偏转 向下
滑片向左滑动 向上 向左偏转 向下
实验操作情况 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向
断开开关的瞬间 向上 向右偏转 向上
滑片向右滑动 向上 向右偏转 向上
2.现象分析
3.实验结论
当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场阻碍磁通量的减少。即感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
课堂练习
1.小雨同学用图甲的实验装置研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间,发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1 )闭合开关稳定后, 将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,灵敏电流计的指针 ( 填“向左偏转”、“向右偏转“或“不偏转”) ;
(2)闭合开关稳定后, 将线圈A从线圈B抽出的过程中,灵敏电流计的指针 ,(填“向左偏转”、“向右偏转'或“不偏转”) ; 或“扩张”)的趋势。
(3 )如图乙所示, R为光敏电阻,其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。当光照减弱时,从左向右看,金属环A中电流方向 . (填“顺时针”或逆时针”) ,金属环A将向(填“左”或“右” )运动,并有 . ((填“收缩”或“扩张”)的趋势。
【解析】
(1) 如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一 下,说明穿过线圈的磁通量增加,电流计指针向左偏,台上开关后,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,电阻变小,流过线圈的电流变大,那么穿过线圈的磁通量增加,电流计指针将向左偏转。
(2) 将线圈A从线圈B抽出的过程中,穿过线圈的磁通量减少,电流计指针将向右偏转。
(3) 由图乙可知根据右手螺旋定则可判断螺线管磁场方向向右;当光照减弱时,光敏电阻的阻值增加,回路中电流减小,穿过金属环A的磁通量减小,根据楞次定律可知产生向右的感应磁场,再由右手螺旋定则可知从左向右看,金属环A中电流方向顺时针;因穿过A环的磁通量减小,据楞次定律,感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同,故相互吸引,则金属环A将向右运动且金属环A有扩张趋势。
【答案】向左偏转 向右偏转 顺时针 右 扩张
2.在“研究电磁感应现象”的实验中,
(1)在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的 和 。
(2 )请按实验要求在实物上连线。
(3)在实验出现的电磁感应现象中, A、B线圈哪个相当于电源 ____(填“A”或“B”)。
【解析】
( 1 ) 在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的大小与方向。
( 2 )探究电磁感应现象的实验电路如图所示:
( 3 ) 在产生感应电流的回路中,螺线管B产生感应电动势,相当于电源。
【答案】大小 方向 电路图见解析 B
看
观
谢
谢