实验课14 探究影响感应电流方向的因素

1、实验课实验课1414 探究探究影响感应电流方向的因素影响感应电流方向的因素 考点三 -2- 一、实验目的 研究闭合电路中磁通量的变化与产生的感应电流方向的关系。 二、实验器材 线圈、灵敏电流计、磁铁、电池、开关、滑动变阻器、导线若 干。 三、实验原理 穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路有感应电流产生。 观察电流流向与电流表指针的偏转方向来判断感应电流的方向。 考点三 -3- 四、实验操作 1.探究灵敏电流表中指针偏转方向和电流方向的关系。 将电流表与干电池按下面两种电路图连接线路,观察电流流向与 指针偏转方向的关系。 一般是电流从哪个接线柱流入,指针就偏向哪个接线柱。 考点三 -4- 2

2、.弄清线圈导线的绕向,如图所示。 3.将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。 4.分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图所示。观察 电流表指针的偏转方向即感应电流的方向,并记录在表格中。 考点三 -5- 五、实验现象 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 六、实验结论 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 考点三 -6- 七、实验创新 利用电流变化产生磁场。 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。 考点三 -7- (3)将带铁

3、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。 考点三 -8- 2.实验现象 (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 考点三 -9- 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。 考点三 -10- 八、注意事项 1.实验前要弄清电流流向与指针偏

4、转方向的关系。 2.要注意弄清线圈导线的绕向。 3.为了使实验现象更加明显,磁铁要快速插入或抽出。 -11- 考向1考向2考向3 实验原理与操作实验原理与操作 例1(2018江苏南京溧水高中期中)用如图所示器材研究电磁感 应现象和判定感应电流方向。 (1)用笔画线代替导线将实验电路补充完整。 (2)闭合开关,能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作 是。 A.插入软铁棒B.拔出小线圈 C.使变阻器阻值变大D.断开开关 (3)某同学闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向左滑动时,发现电 流表指针向右偏转。则当他将铁芯向上拔出时,能观察到电流计指 针(选填“向右”或“向左”)偏转。 -12- 考向1

5、考向2考向3 解析 (1)将线圈L2和电流计串联形成一个回路,将开关、滑动变 阻器、电压、线圈L1串联而成另一个回路即可,实物图如图所示。 (2)若使感应电流与原电流的绕行方向相同,则线圈L2中的磁通量 应该减小,故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线 圈L2中的磁通量减小,A错误,B、C、D正确。 -13- 考向1考向2考向3 (3)由图示可知,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,滑动变阻器接 入电路的阻值减小,通过线圈A的电流增大,电流产生的磁场增强,穿 过线圈B的磁通量增大,电流计指针向右偏转,由此可知,穿过线圈B 的磁通量增大时,电流表指针向右偏,则磁通量减少时,指针向左偏;

6、如果将铁芯向上拔出时,穿过线圈B的磁通量减少,电流表指针左偏。 答案 (1)见解析图(2)BCD(3)向左 -14- 考向1考向2考向3 实验电路图的连接实验电路图的连接 例2下图为研究电磁感应现象的装置示意图。 (1)试按教材实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。 (2)实验中,首先要查明方向和的关系。为此 需将一节干电池和一只定值电阻串联后接在满偏电流300 A的灵 敏电流表上,此定值电阻的阻值至少是 。若闭合开关的 瞬间时,电流表的指针向右偏,则开关闭合后滑动变阻器的滑片向D 移动时,电流表指针将向(选填“左”“右”或“不”)偏。 (3)为了测定上述所要电阻,需用如图乙所示的多

7、用电表,表盘上B 点位置表示的电阻值是 ;用此多用电表测电阻时,若将选 择开关旋到欧姆挡的“10”挡,且操作正确,但发现指针偏转较小 (如图乙所示),为了较准确地测量电阻阻值,选择开关应改旋到欧姆 挡的挡。 -15- 考向1考向2考向3 -16- 考向1考向2考向3 解析 (1)将电源、开关、变阻器、线圈L1串联成一个回路,注意 滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将电流计与线圈L2串联成另 一个回路,电路图如图所示。 -17- 考向1考向2考向3 (2)实验中,首先要查明偏转方向和电流流向的关系。用一节干电 池和一只定值电阻串联后接在满偏电流300 A的灵敏电流表上,此 定值电阻的阻值至少是

8、若闭合开关的瞬间时,电流表的指针向右偏,此时电路电流增大, 则穿过线圈的磁通量增大。当开关闭合后滑动变阻器的滑片向D 移动时,电路中电流减小,那么穿过线圈的磁通量减小,则电流表指 针将向左偏。 (3)表盘上B点位置表示的电阻值是0 。若将选择开关旋到欧 姆挡的“10”挡,欧姆表指针偏转角度很小,则读数很大,应将倍数 调大,即选择“100”挡位。 答案 (1)见解析图 (2)指针偏转电流流入方向5 000左 (3)0100 -18- 考向1考向2考向3 实验探究拓展实验探究拓展DIS探究影响感应电流方向的因素探究影响感应电流方向的因素 利用传感器、电脑等科技手段可以更直观地探究决定感应电流 大小

9、和方向的因素。实验过程要结合物理中常用的探究方法,如控 制变量法、归纳法等进行分析判断。 -19- 考向1考向2考向3 例3(2018四川内江期末)(1)在探究楞次定律的实验中,除需要已 知绕向的螺线管、条形磁铁外,还要用到一个电表。请从下列电表 中选择。 A.量程为03 V的电压表 B.量程为03 A的电流表 C.量程为00.6 A的电流表 D.零刻度在中间的灵敏电流表 -20- 考向1考向2考向3 (2)某同学按下列步骤进行实验: 将已知绕向的螺线管与电表连接; 设计表格。记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电 流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁 场方向; 分析

10、实验结果。得出结论。 上述实验中,漏掉的实验步骤是要查明 的 关系。 (3)在上述实验中,当磁铁插入螺线管的速度越快,指针偏角_ (选填“不变”“变大”或“变小”)。 -21- 考向1考向2考向3 (4)如图所示,甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律 实验时,在计算机屏幕上得到的波形。横坐标为时间t,纵坐标为电 流I,根据图线分析知道:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得 到图甲内所示图线。现用该磁铁,如图乙所示,从很远处按原方 向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去,图丙中 较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是。 -22- 考向1考向2考向3 解析 (1)在探究楞次定律的实验中,除需要已知绕向的螺线管、 条形磁铁外,还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流表,故A、B、 C错误,D正确。 (2)依据以上操作,实验中,漏掉的实验步骤是要查明电流流入电 表方向与电表指针偏转方向的关系。 (3)当磁铁插入螺线管的速度越快,磁通量变化越快,感应电流也 较大,指针偏角变大。 (4)条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时