新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册第2章-第1节-1实验：探究影响感应电流方向-课件

第2章电磁感应及其应用第1节科学探究：感应电流的方向第1课时实验：探究影响感应电流方向的因素【实验目的】1.学习利用电流计判断感应电流方向的方法。2.探究感应电流方向与哪些因素有关。【实验器材】电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。【实验原理与设计】1.实验原理：将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管，观察感应电流方向的变化。2.实验设计：(1)确定电流计指针偏转方向与电流计电流方向之间的关系，明确螺线管上漆包线的绕向与电流计的连接方式。(2)通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的变化之间的关系，探究影响感应电流方向的因素。【实验过程】一、实验步骤1.先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系。2.观察螺线管上漆包线的绕向。3.将电流计与螺线管按图连接好，依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中。(1)把条形磁铁N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。(2)把条形磁铁S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。二、实验记录将得到的数据填入相应表格中，以便进行数据验证。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乙丙丁三、实验结论(1)当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向_____。(2)当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向_____。相反相同【注意事项】1.磁铁在插入或拔出螺线管时，速度不要太快，也不要太慢。2.把磁铁插入螺线管后，应该稍作停留，不要立即拔出。3.磁铁在插入或拔出螺线管时，应使磁铁尽量保持竖直，不要倾斜。4.使用电流计时，注意不要超过它的量程，以免损坏电流计。类型1实验操作【典例1】在“探究楞次定律”的实验中，某同学用电池试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图中的b位置。(1)现将电流计的两接线柱与甲线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如图中的a位置，则与线圈C接线柱连接的是电流计的_____接线柱。

(2)若将电流计的A、B接线柱分别与乙线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图中的b位置，则磁铁P端是_____极。

【解析】(1)由题意可知，电流从B接线柱流入电流计，指针向右偏，将磁铁S极向下插入线圈时，线圈的磁通量增大，由楞次定律得，线圈中的电流由C流向D，所以D为电源正极，由于电流计指针向左偏，所以与线圈C接线柱连接的是电流计的B接线柱。(2)由题意可知，电流从B接线柱流入电流计，即F端为电源的正极，线圈中的电流由E到F，将磁铁从线圈中抽出时，磁通量减小，由楞次定律可得，磁铁P端是S极。答案：(1)B

(2)S类型2创新实验【典例2】如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。(1)将图中所缺导线补充完整。(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，将原线圈迅速插入副线圈中，电流计指针将________

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将___________

(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

【解析】(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：(2)在闭合开关时，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，穿过副线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏转。(3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，穿过副线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏转。答案：(1)见解析图(2)向右(3)向左1.在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关S按如图所示连接，当开关S闭合瞬间，电流计指针左偏，说明B线圈产生了感应电流，若当开关S断开瞬间，电流计指针_________________

(选填“会”或“不会”)偏转；当开关S闭合后，要使电流计的指针左偏，可采取的操作为_____________________。

【解析】根据感应电流产生条件，当开关S断开瞬间，穿过线圈B中的磁通量变化，从而导致电流计有电流，出现指针偏转现象；因开关S闭合瞬间，电流计指针左偏，那么当开关S闭合后，要使电流计的指针左偏，可使通过线圈A的电流增大，可以把滑动变阻器的滑片P向右滑动。答案：会把滑动变阻器的滑片P向右滑动2.如图所示是某实验小组在“研究感应电流方向与磁通量变化的关系”实验中的部分操作示意图，图甲是闭合开关，电流通过灵敏电流计G时指针的偏转情况。(1)图甲电路中，串联定值电阻R的主要目的是_____

。

A.减小路端电压，保护电源B.增大电源的内电压，保护电源C.减小电路中的电流，保护灵敏电流计D.增大电路中的电流，便于观察灵敏电流计的示数(2)如图乙所示，当磁铁向上抽出线圈时，电流计G指针将_________(选填“左”“右”或“不”)偏；如图丙所示，根据电流计G指针偏转方向，可知此时条形磁铁的运动是_____(选填“插入”或“抽出”)线圈。

【解析】(1)电路中串联定值电阻，目的是减小电流，保护灵敏电流计，故C正确，A、B、D错误。故选C。(2)在乙图中，当磁铁向上抽出时，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，则流过电流计的电流方向为从下往上，所以电流计指针向右偏。在丙图中，知感应电流流过电流计的方向是从上而下，则感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同，知磁通量在减小，即磁铁抽出线圈。答案：(1)C

(2)右抽出3.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。

(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好。(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向_________偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器滑片迅速向右移动，那么此时电流计的指针将向_________偏。

【解析】(1)将电源、开关、变阻器、原线圈串联成一个回路，再将电流计与副线圈串联成另一个回路，电路图如图所示：(2)闭合开关时，穿过线圈的磁通量增