一轮复习学案实验十四探究影响感应电流方向的因素

实验十四探究影响感应电流方向的因素实验溯本求源●实验目的1．探究感应电流的方向与磁通量变化及磁场方向的关系．2．经历探究过程，了解引入“中介”的意义，初步了解决定感应电流方向的因素．●实验原理1．重温产生感应电流的几种实验，根据灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向．2．观察并记录感应电流的方向与导体运动方向或磁通量变化情况间的关系．分析实验结果，归纳出决定感应电流方向的因素，总结出判断感应电流方向的方法．●实验器材条形磁铁，U形磁铁，螺线管，导体棒，灵敏电流计，导线若干，干电池一节，滑动变阻器，开关，电池盒．●实验过程实验一：探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向1．确定电流表指针偏转方向与电流方向及电流表红、黑接线柱的关系：(1)按图连接电路．(2)调节滑动变阻器，使接入电路的电阻最大．(3)迅速闭合开关，发现电流表指针偏转后立即断开开关．(4)记录电流方向与电流表的指针偏转方向和电流表红、黑接线柱接线情况，找出它们之间的关系．2．观察并记录磁场方向，磁通量变化情况与感应电流方向的关系．(1)按图连接电路，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．(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．表格一：N极向下(对着线圈)S极向下原磁场B0方向磁铁运动方向感应电流方向感应电流的磁场B′方向磁通量变化情况B0与B′方向关系3.归纳感应电流方向与其他因素的关系实验二：探究导体切割磁感线时感应电流的方向1．用与实验一相同的方法判断电流方向与电流表指针偏转方向的关系．2．按图连接电路．3．沿不同方向运动导体棒．观察并记录磁场方向、导体棒运动方向和电流方向，将结果记录在设计的表格中．表格二：磁场方向导体棒运动方向电流方向4.总结电流方向、磁场方向和导体棒运动方向三者间的关系．●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较长损坏电流表．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．进行一种操作后，等电流计指针回零后再进行操作．实验热点探究热点一实验原理与操作例1我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律．以下是实验探究过程的一部分，请补充完整．(1)如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道________________________________________________________________________．(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏．电路稳定后，若向左移动滑动触头，电流表指针向________偏转，若将线圈A抽出，电流表指针向________偏转．(均选填“左”或“右”)练1[2021·成都七中月考]某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”的实验．(1)首先按图甲连接电路，闭合开关后，电流计指针向右偏转；再按图乙连接电路，闭合开关后，电流计指针向左偏转．进行上述操作的目的是________．A．检查电流计对电路中电流的测量是否准确B．检查干电池是否为新电池C．判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用图丙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向．某次实验时在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)为________(填“顺时针”或“逆时针”)．(3)下表是该小组的同学设计的实验记录表的一部分，表中记录了实验现象，还有一项需要推断的实验结果未填写，请帮助该小组的同学填写(填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)．操作N极朝下插入螺线管从上往下看的平面图(B0表示原磁场，即磁铁产生的磁场)原磁场通过螺线管的磁通量的变化增加感应电流的方向(从上往下看)沿逆时针方向感应电流产生的磁场B′的方向(从上往下看)(4)该小组的同学通过实验探究，对楞次定律有了比较深刻的认识．结合以上实验，有同学认为，理解楞次定律，关键在于理解________(填“B0”或“B′”)总是要阻碍________(填“B0”或“B′”)磁通量的变化．热点二探究影响感应电流方向的因素例2如图所示是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，下列说法中正确的是()A．比较图(a)和图(b)可知，感应电流的方向与磁场方向有关B．比较图(b)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关C．比较图(a)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向无关D．由图(d)可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关练2[2019·浙江卷，21]在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实物连线后如图1所示．感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图2粗线所示．(1)接通电源，闭合开关，G表指针会有大的偏转，几秒后G表指针停在中间不动．将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)；迅速抽出铁芯时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)．(2)断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变.接通电源，闭合开关，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)．(3)仅用一根导线，如何判断G表内部线圈是否断了？________________________________________________________________________.实验十四探究影响感应电流方向的因素实验热点探究例1解析：(1)探究线圈中感应电流的方向必须先知道：①电流表指针偏转方向与电流从正(负)接线柱流入时的关系，②线圈的绕向，③电流表指针的偏转方向；由偏转方向得出电流流入电表的方向，再进一步得到线圈中电流的流向，即必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系．(2)开关闭合时，线圈A产生的磁场由无到有，穿过线圈B的磁通量增加，若将滑动头向左移动，线圈A中电流增加，穿过B的磁通量也增加，且磁场方向未变，所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同，即向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转．答案：(1)电流表指针偏转方向与电流方向间的关系(2)右左练1解析：(1)题中操作及电流计的指针偏转方向说明电流从电流计的“＋”接线柱流入时，电流计指针向右偏转，电流从电流计的“－”接线柱流入时，电流计指针向左偏转．进行上述实验的目的是推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系，以便于在后续实验中根据电流计指针的偏转方向判断螺线管中的电流方向．(2)电流计指针向右偏转，说明电流从电流计的“＋”接线柱流入，则螺线管中的电流方向(从上往下看)沿顺时针．(3)从上往下看，感应电流的方向沿逆时针，由安培定则可判断出感应电流的磁场B′的方向垂直纸面向外．(4)理解楞次定律，关键在于理解感应电流产生的磁场B′总是要阻碍原磁场B0磁通量的变化．答案：(1)C(2)顺时针(3)垂直纸面向外(4)B′B0例2解析：(a)、(b)中导体棒运动方向相同，磁场方向相反，电流方向也相反，说明感应电流方向与磁场方向有关，A正确．(a)、(c)磁场方向相同，运动方向与电流方向都不同，说明电流方向与导体运动方向有关，C错误．(b)、(c)中B、v方向均不同，电流方向相同，不能得出B选项的结论，(d)中无电流，也不能作出判断，故B、D均错．答案：A练2解析：(1)滑动变阻器触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，内线圈的磁通量方向向下，且大小增大，根据楞次定律可判断外线圈内的感应电流方向从A接线柱流入，故G表指针向左偏．抽出铁芯时，磁通量减小，G表指针向右偏．(2)把直