探究感应电流的方向

探究感应电流的方向
物 理 选 修 3-2
探究感应电流的方向
探究:探究电流表指针偏转方向与通入电流方向的关系
图甲
图乙
物 理 选 修 3-2
电流流入电 电流表指针 通过线圈的 流表的情况 偏转方向 电流方向 电流从电流表 顺时针 右 偏 “+”接线柱流入 电流从电流表 逆时针 左 偏 “-”接线柱流 入 结论: 正“+”入右偏,负“-”入左偏。
探究感应电流的方向
(5)手势的物理意义: 右手定则是应用楞次定律中的特例。在导体做切割 磁感线运动时,可以用右手定则简单地判断出感应电流 (或感应电动势)的方向。右手定则与楞次定律本质是一 致的,判断得出的结果相同。
(6)区别使用左、右手定则的方法 小技巧——“通电受力用左手;运动生电用右手”。 “力”的最后一笔“丿”方向向左,用左 手; “电”的最后一笔“乚”方向向右,用右 小结: 手。 楞次定律给出了感应电流方向的判断方法,从磁通 量变化的角度来看,感应电流的磁场总是阻碍原磁通量 的变化;从相对运动的角度来看,感应电流的磁场总是 阻碍相对运动的进行。
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探究感应电流的方向
2.推理与结论 当磁铁移近或插入线圈时,穿过线圈的磁通量增加, 这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反,阻碍 磁通量的增加; 当磁铁离开线圈或从中拔出时,穿线圈的磁通量减 少,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同, 阻碍磁通量减少。 结论:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的 磁通量的变化。 物 理 选 修 3-2 相关链接
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(2)常见的“阻碍”(反抗)有以下四种情况 ①阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。 ②阻碍相对运动——“来拒去留”。 ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。 ④阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。
3、由楞次定律可以得到感应电动势的方向 (1)存在感应电动势的那部分导体相当于电源,在电源 内部的电流方向与电动势方向相同。 物 理 选 修 3-2
操 作
穿过线圈 的磁通量 变化 物 理 选 修 3-2
增加
减少
增加
减少
感应电流 的磁场和 原磁场方 向的关系
相反
相同
相反
相同
探究感应电流的方向
1.分析与归纳 当磁铁移近插或入 线圈时,线圈中感应电 流的磁场方向跟磁铁的 磁场方向相反(如图中 甲、丙所示);
当磁铁离开线圈或 从线圈中拔出时,线圈 中感应电流的磁场方向 跟磁铁的磁场方向相同 (如图乙、丁所示)。
(2)由楞次定律判断出的感应电流方向,就是感应电动 势的方向。 4、应用 磁通量增加
产生
感应电流
产生
感应磁场
阻碍(反抗)磁通量的增加
探究感应电流的方向
3、由楞次定律可以得到感应电动势的方向 (1)存在感应电动势的那部分导体相当于电源,在电源 内部的电流方向与电动势方向相同。 (2)由楞次定律判断出的感应电流方向,就是感应电动 势的方向。
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探究感应电流的方向
例题1:如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流由A 经R到B,则磁铁的运动可能是: A.向下运动 B.向上运动 C.向左平移 D.向右平移
解:用已知的结论应用楞次定律逆向 推断产生的原因。 (1)由感应电流方向ARB,应用安 培定则得知感应电流在螺线管内产生 的磁场方向向下; (2)由楞次定律判断得螺线管内的磁通 相关链接 量变化应是向下的减小或向上的增加; (3)由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向 下的,故应是磁通量减小,磁铁的向上运动、向左或向 右平移都导致通过螺线管内向下的磁通量减小。
_ _
+ +
_ _
G G
+ +
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请猜一猜:当磁铁插入或抽出的瞬间感应电流的方向。
物 理 选 修 3-2
探究感应电流的方向
一、感应电流的方向 探究:感应电流的方向是由什么因素来决定的呢?
物 理 选 修 3-2
在存在感应电 动势的闭合电路中, 感应电流具有一定 的流向,那么感应 电流的方向是由什 么因素来决定的呢? 我们将通过演示, 归纳总结出结论。
探究感应电流的方向
(1)楞次定律中“阻碍”的四点理解:
谁在 “阻碍” “感应电流的磁场”
“阻碍” 阻碍的是“引起感应电流的磁通量(原磁场) 什么 的变化”,不是阻碍引起感应电流的磁通量 磁通量增加时,阻碍其增加,感应电流的磁 如何 场方向与原磁场方向相反;磁通量减少时, “阻碍” 阻碍其减少,感应电流的磁场方向与原磁场 方向一致,即“增反减同” 物 理 选 修 3-2 “阻碍”不是“阻止”,只是延缓了磁通量 是否 的变化,这种变化将继续进行,最终结果不 “阻止” 受影响
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6、右手定则 (1)内容:伸开右手,让拇指跟其余四 个手指垂直,并且都跟手掌在一个平 面内,让磁感线垂直(或倾斜)从手 心进入,拇指指向导体运动的方向, 其余四指所指的方向就是感应电流的 方向。 (2)作用:判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动 方向间的关系 物 理 选 修 3-2 (3)适用范围:导体切割磁感线。 (4)研究对象:回路中的一部分导体。
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操作方法
原磁场方向 穿过线圈的 磁通量变化 物 理 选 修 3-2 电流表指针 偏转方向
向下 增加 右偏
向下 减少 左偏 顺时针 向下
向下
向上 增加 左偏
向上 减少 右偏
无
不偏转Biblioteka 感应电流 逆时针 的方向 感应电流的 向上 磁场方向
无
无
顺时针 逆时针 向下 向上
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4、应用 磁通量增加
产生
感应电流
产生
感应磁场
阻碍(反抗)磁通量的增加 物 理 选 修 3-2
探究感应电流的方向
5、用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤 楞 次 定 律 确定穿 过回路 原磁场 的方向 物 理 选 修 3-2 判断原磁 场的磁通 量是增加 还是减少 判定感应 电流的磁 场的方向 增反减同 安 培 定 则 判定感 应电流 的方向
探究感应电流的方向
二、楞次定律 1.楞次定律:感应电流的磁场,总是要阻碍(或反抗) 引起感应电流的磁通量的变化。 (1)引起感应电流的磁通量是指原磁通量。
(2)“阻碍”并不是“相反”,而是当磁通量增加时, 感应电流的磁场与原磁场方向相反;磁通量减少时,感 应电流的磁场与原磁场方向相同。 增反减同
物 理 选 修 3-2 (3)感应电流的磁场对原磁通量的变化所起的阻碍作 用,不能改变磁通量变化的趋势,仅起到一种延缓作用。 2.楞次定律中“阻碍”两字的物理意义是:
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感应电流的方向

感应电流的方向
G G
增反减同
顺时针 增大 向上 向下 减小 向上 向上
G
G
感应电流方 向(俯视) 穿过回路磁 通量的变化 原磁场 方向 感应电流磁 场方向
逆时针 增大 向下 向上
顺时针 减小 向下 向下
逆时针
思考: 思考: 感应电流的磁场总是阻碍 总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的 即:感应电流的磁场总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的 感应电流磁场的方向与原磁场方向及原磁通量的变化关系有什么规 变化(增加或减少) 变化(增加或减少)。 律?
③如何阻碍? 增反减同 如何阻碍?
阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化, 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,
④阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。 阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。
类型一: 类型一:楞次定律理解
例题1: 例题 :下列说法正确的是 A、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反 、 B、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直 、 线上 C、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化,所以回路 、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化, 中磁通量不变 D、感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同 、
③如何阻碍? 增反减同 如何阻碍?
阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化, 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,
④阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。 阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。
问题讨论: 问题讨论
如何利用楞次定律确定感应电流的方向
1. 判定回路内部原来的磁场方向 判定回路内部 回路内部原来的磁场方向 减小? 2. 判定原来的磁场磁通量的变化 ( 增大 或 减小 ) 判定原来的磁场磁通量的变化 3. 当原来的磁场磁通量增大时,则B感与B原反向 当原来的磁场磁通量增大 则 增大时 当原来的磁场磁通量减小 则 减小时 当原来的磁场磁通量减小时,则B感与B原同向 4. 根据 感的方向,利用安培定则 确定I感方向 根据B 的方向 利用安培定则 确定I 利用安培定则,确定 V

探究感应电流方向(实验)

探究感应电流方向(实验)

1.在做“探究感应电流方向”的实验时,用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、检测电流计及开关组成图示电路.在开关闭合、线圈A 放在线圈B 中的情况下,某同学发现:将滑线变阻器的滑动端P 向左加速滑动时,电流计指针向右偏转.那么,将滑动变阻器的滑动端P 向左匀速滑动时,电流计指针是否偏转?________;当将滑动变阻器的滑动端P 向右加速滑动时,电流计指针向_______偏转;当将线圈A 向上移出B 线圈的过程中,电流计的指针将向 _______偏转.2.(6分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接. (1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)图示状态的电路连好后,如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将线圈A 迅速插入线圈B 的过程中,电流计指针将向___▲____偏.线圈A 插入线圈B 后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针将向___▲____偏.3. 有一个称为“千人震”的趣味物理小实验,实验是用一节电动势为1.5 V 的新干电池,几根导线、开关和一个自感系数较大的线圈,几位做这个实验的同学手拉手成一串,另A一位同学将电池、线圈、开关用导线按图示方式连接,接通电路,过一会儿再断开.上述过程中,在开关 ▲ 的瞬间(选填“接通”或“断开”)会使连成一串的同学出现明显的触电感觉.象的解释是:4.如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向。

(1)(4分)将线圈L 1插入线圈L 2上开关S ,能使线圈L 2中感应电流的磁场方向与线圈L 1中原磁场方向相反的实验操作是( )A .插入铁芯FB .拔出线圈L 1C .使变阻器阻值R 变小D .断开开关S(2)(4分)某同学第一次将滑动变阻器的触头P 从变阻器的左端快速滑到右端,第二次将滑动变阻器的触头P 从变阻器的左端慢慢滑到右端,发现电流计的指针摆动的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度 (填写“大”或“小”),原因是线圈中的 (填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第一次比第二次的大。

第十一章 实验十三 探究影响感应电流方向的因素-2025高三总复习 物理(新高考)

第十一章 实验十三 探究影响感应电流方向的因素-2025高三总复习 物理(新高考)

实验十三探究影响感应电流方向的因素一、实验目的1.探究感应电流方向与哪些因素有关。

2.学习利用电流计判断感应电流方向的方法。

二、实验原理与器材1.实验原理(1)判断电流计指针的偏转方向与电流方向的关系:探究电路如图甲所示,探究出电流从电流计的“+”“-”接线柱流入方向与指针的偏转方向的关系,从而用该电流计判断感应电流的方向。

甲(2)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。

通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、线圈磁通量的变化之间的关系,探究影响感应电流方向的因素,实验装置如图乙所示。

乙2.实验器材:条形磁铁、电流计、线圈、导线、干电池(用来确定通过电流计的电流方向与电流计中指针偏转方向的关系)、开关、滑动变阻器。

三、实验步骤与操作实验(一):探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向1.确定电流计指针偏转方向与电流方向及电流计正、负接线柱的关系。

丙(1)按图丙连接电路。

(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,发现电流计指针偏转后立即断开开关。

(4)记录电流方向与电流计的指针偏转方向和电流计正、负接线柱接线情况,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。

丁(1)按图丁连接电路,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)向下时插入线圈和N 极(S 级)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,并将结果填入表格一。

表格一相对运动情况原磁场方向向下向下向上向上Φ的变化情况增加减小减小增加线圈中感应电流的方向自下而上自上而下自下而上自上而下感应电流的磁场方向(线圈中)向上向下向上向下感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系相反相同相同相反3.归纳感应电流方向与其他因素的关系。

学生用书第262页实验(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。

高中物理_科学探究:感应电流的方向教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_科学探究:感应电流的方向教学设计学情分析教材分析课后反思

《科学探究:感应电流的方向》教学设计【教学目标】一、物理观念1.理解楞次定律的内容及实质。

二、实验探究1.体验楞次定律实验探究过程。

三、科学态度与责任1.感受科学家对规律的研究过程,学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。

2.学会欣赏楞次定律的简洁美。

四、科学思维1.能运用楞次定律判断感应电流的方向,解答有关问题。

2.培养学生对物理现象的观察的能力和对实验数据的分析、归纳、概括、表述的能力。

【教学重点】1、引导学生分析实验数据,发现以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向。

2.理解楞次定律的内容及实质。

【教学难点】1.引导学生分析实验数据,发现以感应电流的磁场作为“中介”来确定感应电流的方向。

2.理解楞次定律的内容及实质。

【教学方法】实验探究法、控制变量法、利用“中介”研究或表述问题的方法、比较总结法、分组学习法。

【教学器材】1.教师实验:亚克力管1根、铝管1根(40cm)、强磁性球、铁球、条形磁铁、电池、灵敏电流计、线圈等。

2.学生实验:灵敏电流计、线圈、条形磁铁、导线。

3.教学课件。

【教学过程】一、导入1、视频导入:以中央台《加油向未来》第三季第11期节目中钕铁硼磁铁小车分别从木轨、铝轨、铜轨三个不同轨道自由落下砸西瓜的视频情境导入新课,激发学生兴趣,并提出问题:“为什么铜轨道落下的磁体没有砸到西瓜?”引起学生思考。

2、演示实验模拟刚才的节目:让铁球和磁球分别从铝管、和塑料管中下落,现象:磁球在铝管中下落明显比其他三种情况都慢。

二、科学探究:影响感应电流方向的因素采用学生分组实验的方式让不同小组学生分别探究N极插入、N 极拔出、S极插入、S极拔出四种情况下感应电流的方向。

实验前确定:1.指针偏转方向与电流的方向的关系:指针右偏——电流从正接线柱流进灵敏电流表;指针左偏——电流从负接线柱流进灵敏电流表。

2.然后“顺藤摸瓜”确定线圈中的感应电流的方向。

实验步骤:1.灵敏电流计指针偏转与电流的方向的关系。

§9.2 《探究感应电流的方向》导学案

§9.2  《探究感应电流的方向》导学案

§9.2 《探究感应电流的方向》导学案班级 : 姓名: 编写人:陈熠【学习目标】1.会用楞次定律判断感应电流的方向2.对楞次定律中“阻碍”有深刻理解【自主学习】1、楞次定律应用的一般步骤:(1)明确要研究的闭合电路,确定原磁场方向(2)判断闭合电路内原磁场的磁通量的变化情况(3)由楞次定律判断感应电流的磁场方向(4)由安培定则判断感应电流方向2、楞次定律与右手定则的关系:楞次定律普遍适用,右手定则只适用导线切割磁感线。

在判定感应电流方向上所得结果是一致的。

因此右手定则是楞次定律的特例。

3、楞次定律的推广含义的应用(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.(2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”.(3)磁通量增加,线圈面积“缩小”,磁通量减小,线圈面积“扩张”.(4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象).【合作学习】例1、两圆环A 、B 置于同一水平面上,其中A 为均匀带电绝缘环,B 为导体环,当A 以如图1所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B 中产生如图所示方向的感应电流.则A 、A 可能带正电且转速减小B 、A 可能带正电且转速增大C 、A 可能带负电且转速减小D 、A 可能带负电且转速增大 练习:如图,长直螺线管b 置于金属环a 的轴线上,螺线管各匝导线间有一定的距离。

当在螺线管b 中通以图示方向的电流,并使电流迅速增大时( )A .金属环a 有缩小的趋势B .金属环a 有扩大的趋势C .螺线管b 有缩短的趋势D .螺线管b 有伸长的趋势例2、如图2所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下但未插入线圈内部。

当磁铁向上运动时( ) A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥例3、如图3所示,两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B 中通以图中所示的交变电流,设t =0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A ,在1t ~2t 时间内,下列说法中正确的是( ) A .有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势B .有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势NS 图2图3 A B t 1 t I 0 t 2 图1C .有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势D .有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势例4.如图4所示,ef 、gh 为两水平放置相互平衡的金属导轨,ab 、cd 为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是( )A .如果下端是N 极,两棒向外运动;如果下端是S 极,两棒相向靠近B .如果下端是S 极,两棒向外运动;如果下端是N 极,两棒相向靠近C .不管下端是何极,两棒均向外互相远离D .不管下端是何极,两棒均互相靠近【教学评价】 1、如图所示,水平放置的光滑杆上套有A 、B 、C 三个金属环,其中B 接电源.在接通电源的瞬间,A 、C 两环( ).A .都被B 吸引B. 都被B 排斥C .A 被吸引,C 被排斥D. A 被排斥,C 被吸引2、如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈,当变阻器R 的滑动片P 自左向右滑动的过程中,线圈ab 将( )A.静止不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动方向图4。

第61课时 探究影响感应电流方向的因素 [实验增分课]

第61课时 探究影响感应电流方向的因素 [实验增分课]
是
(选填选项前的字母)。
A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小
⁠
B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向
C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小
D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向
解析 (3)螺线管A的磁性变强或变弱,根据楞次定律,可知影响指针摆动的
方向,A错误,B正确;根据法拉第电磁感应定律,螺线管A的磁性强弱变化快
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。
目录
⁠
实验过程
实验1:探究条形磁铁插入或拔出线圈时感
应电流的方向
(1)确定电流计指针偏转方向与电流方向
及电流计红、黑接线柱的关系。
(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。
实验2:探究导体切割磁感线时感应电流的
上端不同高度处,由静止沿铜线圈轴线竖直下落,始终保持直立姿态,且所受
空气阻力可忽略不计)。根据此实验的操作,下列说法正确的是
(选
填选项前的字母)。
⁠
A.条形磁铁的磁性越强,产生的感应电流
峰值越大
B.条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大,产
生的感应电流峰值越大
C.铜线圈匝数越多,产生的感应电流峰值越
大
D.铜线圈所围面积越大,产生的感应电流
磁性强弱、磁铁运动的速度大小无关,A、C正确,B、D错误。
答案(2)AC
目录
(3)小明又将实验装置改造,如图乙所示,螺线管A经过滑动变阻器与开关、
电池相连构成直流电路;螺线管B与灵敏电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺
线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素,闭合开关后,以不同的速度

探究影响感应电流方向的因素试验注意事项

探究影响感应电流方向的因素试验注意事项下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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1.2探究感应电流的方向


总结规律: 原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用 原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用
结论:增反减同
楞次定律——感应电流的方向 (1) 、内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍 引起感应电流的磁通量的变化。 (2) 、理解: ①、阻碍既不是阻止也不等于反向,增反减同 “阻碍”又称作“反抗” ,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化 ②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场 ③、学生在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效 N 极和 S 极。 根据标出的磁极方向总结规律: 感应电流的磁场总是磁体阻碍相对运动。 “你来我不让你来,你走我 不让你走” 强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解: a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。 b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运 动。 ④、感应电流的方向即感应电动势的方向 ⑤、阻碍的过程中,即一种能向另一种转化的过程 例:上述实验中,若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的 阻力,即机械能→电能→内能 (3) 、应用楞次定律步骤: ①、明确原磁场的方向; ②、明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少; ③、根据楞次定律(增反减同),判定感应电流的磁场方向; ④、利用安培定则判定感应电流的方向。
量变化、感应磁场的方向、原磁场与感应磁场方向的关系、感应电流的方 向等问题并将讨论的结果填入下表中 实验数据记录
操作 方法 填 写 内 容
插入 原来磁场的方向 原来磁场的磁通 增大 量变化 感应磁场的方向 原磁场与感应磁 相反 场方向的关系 感应电流的方向 逆 (铝环上) 顺 顺 逆 无 无 无 无 相同 相反 相同 —— —— —— —— 向左 向右 向右 向左 无 无 无 无 减小 增大 减小 不变 不变 不变 不变 向右 磁铁在铝环外静 N 拔出 向右 插入 向左 S 拔出 向左 止不动时 N 在右 向右 S 在右 向左 磁铁在铝环中静止 不动时 N 在左 向左 S 在左 向右

高三物理一轮复习第9章电磁感应交变电流实验14探究感应电流方向的规律课件


图3
【解析】 (1)探究电磁感应现象的实验电路分两部分,电源、开关、滑动 变阻器、原线圈组成闭合电路,检流计与副线圈组成另一个闭合电路;电路图 如图所示;
(2)在实验过程中,除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关 系之外,还应查清原线圈 L1 与副线圈 L2 的绕制方向.由电路图可知,闭合开关 之前,应将滑动变阻器的滑动头 P 处于右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值 最大.
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尖子生好方法:听课时应该始终跟着老师的节奏,要善于抓住老师讲解中的关键词,构建自己的知识结构。利用老师讲课的间隙,猜想老师还会讲什么,会怎样讲, 怎样讲会更好,如果让我来讲,我会怎样讲。这种方法适合于听课容易分心的同学。
2019/5/21
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二、同步听课法
有些同学在听课的过程中常碰到这样的问题,比如老师讲到一道很难的题目时,同学们听课的思路就“卡壳“了,无法再跟上老师的思路。这时候该怎么办呢?
如果“卡壳”的内容是老师讲的某一句话或某一个具体问题,同学们应马上举手提问,争取让老师解释得在透彻些、明白些。
如果“卡壳”的内容是公式、定理、定律,而接下去就要用它去解决问题,这种情况下大家应当先承认老师给出的结论(公式或定律)并非继续听下去,先把问题记 下来,到课后再慢慢弄懂它。
【导学号:81370351】
图4 A.如果磁铁的下端是 N 极,则磁铁正在远离线圈 B.如果磁铁的下端是 S 极,则磁铁正在远离线圈 C.如果磁铁的下端是 N 极,则磁铁正在靠近线圈 D.如果磁铁的下端是 S 极,则磁铁正在靠近线圈
AD [根据题图甲,可以知道电流表的指针向电流流入的方向偏转,螺线管 相当于一个电源,电源的正极在上端.根据安培定则,螺线管上端是 S 极.如 果磁铁的下端是 N 板,则磁铁正在远离线圈;如果磁铁的下端是 S 极,则磁铁 正在靠近线圈,故 A、D 正确.]

实验十四 探究影响感应电流方向的因素-2025届高中物理

第十二章电磁感应实验十四探究影响感应电流方向的因素1.实验目的(1)探究感应电流方向与哪些因素有关;(2)学习利用电流计判断感应电流方向的方法.2.实验原理只要改变穿过闭合回路的磁通量,就可以使闭合回路中产生感应电流,感应电流的有无通过连接在回路中的电流计的指针是否偏转来判断.本实验应注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式.a.方案一:向线圈中插拔条形磁铁,如图甲所示.b.方案二:模仿法拉第的实验,如图乙所示.3.实验器材条形磁铁、电流计、线圈、导线、直流电源(用来确定通过电流计的电流方向与电流计的指针偏转方向的关系)、开关、滑动变阻器.4.实验步骤(1)按图连接电路,闭合开关,记录下电流计G中流入电流方向与指针偏转方向的关系.(2)记下线圈绕向,将线圈和电流计连成通路.(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,每次记下电流计的指针偏转方向,然后根据步骤(1)的结论,判断出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向.(4)以下面四种情况为例,将实验结果记录在表格中.线圈内磁通量增加时的情况(表1):图号磁铁的磁场方向感应电流的方向(俯视)感应电流的磁场方向甲磁场方向向下,磁通量增加[1]逆时针[2]向上乙磁场方向向上,磁通量增加[3]顺时针[4]向下线圈内磁通量减少时的情况(表2):图号磁铁的磁场方向感应电流的方向(俯视)感应电流的磁场方向丙磁场方向向下,磁通量减少[5]顺时针[6]向下丁磁场方向向上,磁通量减少[7]逆时针[8]向上5.数据分析表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[9]相反.可记作“增反”.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[10]相同.可记作“减同”.6.注意事项(1)确定通过电流计的电流方向与电流计指针偏转方向的关系时,要用试触法并注意防止电流过大或通电时间过长损坏电流计.(2)电流计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)进行一步操作后,等电流计指针回零后再进行下一步操作.命题点1教材基础实验1.在探究电磁感应现象的实验中:(1)首先要确定电流计指针偏转方向与电流方向间的关系,实验中所用电流计量程为0~100μA ,电源电动势为1.5V ,待选的保护电阻有三种,即R 1=20kΩ,R 2=1kΩ,R 3=100Ω,应选用阻值为20kΩ的电阻.(2)已测得电流计指针向右偏转时,电流由正接线柱流入.由于某种原因,线圈绕线标识已没有了,需要通过实验判断绕线方向.如图甲所示,当磁铁N 极插入线圈时,电流计指针向左偏转,则线圈的绕线方向是图乙所示的左(选填“左”或“右”)图.图甲图乙(3)若将条形磁铁S 极放在下端,从线圈中拔出,这时电流计的指针应向左(选填“左”或“右”)偏转.(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关,按图丙连接.在开关闭合,线圈A 放在线圈B 中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P 向左滑动时,电流计指针向右偏转.由此可以推断,线圈A 中铁芯向上拔出,能引起电流计指针向右(选填“左”或“右”)偏转.图丙解析(1)由闭合电路欧姆定律,有R =g =.5100×10-6Ω=1.5×104Ω,R 1>R ,不会使通过电流计的电流超过量程,达到保护电流计的作用,因此应选20kΩ的电阻.(2)已测得电流计指针向右偏转时,电流由正接线柱流入.当磁铁N 极插入线圈时,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,线圈上端应为N 极,下端为S 极.又电流计指针向左偏转,可知电流方向是由电流计正接线柱流出至线圈上端接线柱,由安培定则可判断线圈的绕线方向如图乙中左图所示.(3)若将条形磁铁S 极放在下端,从线圈中拔出时,感应电流的磁场为阻碍磁通量的减少,线圈上端应为N 极,下端为S 极,由线圈的绕线方向可以判定电流从电流计的负接线柱流入,故指针向左偏转.(4)由题意可知当将滑片P 向左滑动时,线圈A 中的电流应越来越小,则其磁场减弱,此时线圈B 中产生的电流使电流计指针向右偏转,由此可知,当B 中的磁通量减少时,电流计指针向右偏转.将线圈A中铁芯向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减少,电流计指针向右偏转.方法点拨探究影响感应电流方向的因素实验的分析要点命题点2创新设计实验2.在探究电磁感应的产生条件的实验中,先按图甲所示连线,不通电时,电流计指针停在正中央,闭合开关S时,观察到电流计指针向左偏转.然后按图乙所示将电流计与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路.(1)图甲电路中,串联定值电阻R的主要作用是C(填选项前的字母).A.减小电源两端的电压,保护电源B.增大电源两端的电压,保护开关C.减小电路中的电流,保护电流计D.减小电路中的电流,保护开关(2)图乙中,S闭合后,在线圈A插入线圈B的过程中,电流计的指针将向左(选填“向左”“向右”或“不”)偏转.(3)图乙中,S闭合后,线圈A放在B中不动,在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,电流计的指针将向左(选填“向左”“向右”或“不”)偏转.(4)图乙中,S闭合后,线圈A放在B中不动,在突然断开S时,电流计的指针将向右(选填“向左”“向右”或“不”)偏转.解析(1)电路中串联定值电阻,目的是减小电流,保护电流计,故选C.(2)由题知,当电流从电流计正接线柱流入时,指针向左偏转.S闭合后,将线圈A插入线圈B的过程中,穿过B的磁场向下,磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流从电流计正接线柱流入,则电流计的指针将向左偏转.(3)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,将滑动变阻器的滑片向左滑动时,穿过B 的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流从电流计正接线柱流入,则电流计的指针将向左偏转.(4)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,突然断开S时,穿过B的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流从电流计的负接线柱流入,则电流计的指针将向右偏转.1.[2023上海青浦区二模]图示为研究电磁感应现象的实验装置图,A、B是套在同一圆形铁芯上的两个线圈.事先已经探明:电流从正极流入灵敏电流计G时,指针向右偏转.现将开关S闭合,再稳定一段时间,观察到电流计的指针先向左偏转,最后回到中间位置不动.指针回到中间不再偏转的原因是:穿过线圈B的磁通量不变,线圈B中不产生感应电流,电流计的指针不发生偏转.解析开关闭合时,线圈A的上端为N极、下端为S极,穿过线圈B的磁场方向向下;闭合开关瞬间,穿过线圈B的磁通量增加,线圈B中感应电流的磁场方向向上,根据安培定则可知线圈B的下端相对于电源的正极,电流从电流计的负接线柱流入,电流计的指针向左偏转;闭合开关,线圈A中产生的磁场稳定后,线圈A产生的磁感应强度不发生变化,穿过线圈B的磁通量不变,线圈B中不产生感应电流,电流计的指针不发生偏转.2.[2024湖北武汉部分学校调研]某同学用如图所示的装置探究影响感应电流方向的因素,其中A、B是具有单向导电性的二极管.关于实验现象,下列说法正确的是AC.A.将磁铁N极快速靠近线圈,二极管A将闪亮B.将磁铁S极快速靠近线圈,二极管A将闪亮C.将磁铁N极快速远离线圈,二极管B将闪亮D.将磁铁S极快速远离线圈,二极管B将闪亮解析磁铁运动情况感应电流方向二极管闪亮情况选项正误N极快速靠近逆时针A闪亮A正确S极快速靠近顺时针B闪亮B错误N极快速远离顺时针B闪亮C正确S极快速远离逆时针A闪亮D错误3.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.图1图2(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.将滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,G表指针左偏(选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”);迅速抽出铁芯时,G表指针右偏(选填“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表指针不停振动(选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”).解析(1)将滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,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.迅速抽出铁芯时,磁通量减小,G表指针向右偏.(2)把直流输出改为交流输出后,外线圈中的电流方向不断发生变化,故G表指针不停振动.4.如图所示为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(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,下列说法正确的是AD.A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针将向右偏转B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑移时,电流计指针将向右偏转D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑移时,电流计指针将向左偏转答案(1)如图所示5.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C.图甲图乙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)为顺时针(选填“顺时针”或“逆时针”)方向.图丙(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.垂直于纸面向外(选填“垂直于纸面向外”或“垂直于纸面向里”).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B'(填“B0”或“B'”)总是要阻碍B0(填“B0”或“B'”)的磁通量的变化.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)沿顺时针方向.(3)从上往下看,感应电流的方向沿逆时针方向,由安培定则可判断出感应电流的磁场B'的方向垂直于纸面向外.(4)理解楞次定律,关键在于理解感应电流的磁场B'总是要阻碍原磁场B0的磁通量的变化.6.[实验目的创新]图甲是探究“怎样产生感应电流”的实验装置.ab是一根导体杆,通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上.(1)本实验中,如果灵敏电流计的指针偏转,我们就认为有感应电流产生.(2)闭合开关后,若导体杆不动,磁铁左右水平运动,电路有(选填“有”或“无”)感应电流.(3)小李所在的实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”,小李猜想:“可能跟导体杆切割磁感线运动的快慢有关.”请你根据图示的实验装置,帮助小李设计实验来验证她的猜想,你设计的实验做法是闭合开关,保持其他条件不变,只改变导体杆切割磁感线运动的速度,观察灵敏电流计的指针偏转程度.(4)在探究电磁感应现象的实验中,电流计刻度盘上的零刻度线在正中间,当电池的正极接电流计的右接线柱,电池的负极与电流计的左接线柱相碰时,指针向右偏转.如图乙所示电路,将线圈A放在线圈B中,在合上开关S的瞬间,电流计指针应向左偏转;保持开关闭合,将线圈A从线圈B中拔出时,电流计指针应向右偏转.解析(1)有微弱的电流通过灵敏电流计,其指针就会摆动.(2)由题图甲可知,导体杆不动,磁铁左右水平运动,此时也相当于导体杆做切割磁感线运动,会产生感应电流.(3)本实验设计要应用控制变量法.在其他条件不变的情况下,只改变导体杆切割磁感线运动的速度,然后观察电流计指针的偏转程度.(4)由“当电池的正极接电流计的右接线柱,电池的负极与电流计的左接线柱相碰时,指针向右偏转”,可知线圈B中感应电流从电流计右端进,左端出时,电流计指针向右偏.将线圈A放在线圈B中,在合上开关S的瞬间,线圈B中的磁通量向上增大,根据楞次定律可知线圈B中的感应电流从电流计左端进,右端出,指针向左偏;将原线圈A从副线圈B 中拔出时,线圈B中的磁通量向上减小,根据楞次定律可知线圈B中的感应电流从电流计右端进,左端出,指针向右偏.。

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