1、第2课时 实验:探究影响感应电流方向的因素实验自主学习【实验目的】1探究影响感应电流方向的因素。2学习归纳法总结实验规律。【实验器材】_、_、磁铁、导线、开关。线圈电流表【实验原理与设计】1实验的基本思想探究性实验。2实验原理:感应电流的磁场总是_的变化。3实验设计把磁铁的运动转化为磁通量的增减。(1)磁铁插入线圈,穿过线圈的磁通量_。(2)磁铁拔出线圈,穿过线圈的磁通量_。阻碍引起感应电流的磁通量增加减少实验互动探究【实验过程】一、实验步骤1安装实验器材:把电流表和线圈连接起来。2画出实验草图,记录磁极运动的四种情况。3运动方向:分别标出不同情况下磁体的 N 极、S 极的运动方向。4感应电流
2、方向:标出各种情况下感应电流的方向。5收集记录数据:把各种情况下感应电流的方向和感应电流的磁场方向记录在表格里。6分析数据得出结论。二、数据收集与分析1磁通量增大时的情况:图序 磁场方向 感应电流的方向(俯视)感应电流的磁场方向甲_逆时针_乙_顺时针_向下向上向上向下结论:比较表格中的数据,可以发现,当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反,阻碍磁通量的增加。2磁通量减小时的情况:图序 磁场方向 感应电流的方向(俯视)感应电流的磁场方向丙_顺时针_丁_逆时针_向下向下向上向上结论:比较表格中的数据,可以发现,当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相同,阻碍
3、磁通量的减小。3实验结论:(1)当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加。(2)当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少。【实验探究】1为了使实验现象更加明显,我们应如何操作?提示:磁铁要快速地插入或拔出。2情境:如图甲所示,磁铁插入线圈,电流表指针偏转;图乙所示,磁铁靠近闭合金属圆环,圆环远离磁铁。请解释图中“阻碍”的变化形式。提示:甲图“增反减同”乙图“来拒去留”。实验素养迁移类型一 实验操作【典例 1】用图示装置研究电磁感应现象。(1)用笔画线代替导线,将实物连接成实验电路。(2)若实验时,在开关闭合瞬间,观察到灵敏电流计指针向
4、右偏转,则开关闭合一段时间后,为使灵敏电流计指针向左偏转,可行的方法有:A_;B_。(至少写出两种方法)【解析】实验时,开关闭合瞬间,穿过线圈的磁通量增加,灵敏电流计指针向右偏转,若要使灵敏电流计指针向左偏转,可减小 B 线圈的电流,可采用断开开关S 或滑动变阻器的滑动触头 P 向右移动;也可拔出 A 线圈或拔出铁芯 L。答案:(1)电路如图所示(2)见解析类型二 数据处理【典例 2】一灵敏电流计,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与一个线圈串联,将磁铁从线圈上方插入或拔出,请完成下列填空。(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为_(选填“偏向正极”或“偏向负极”)。
5、(2)图(b)中磁铁下方的极性是_(选填“N 极”或“S 极”)。(3)图(c)中磁铁的运动方向是_(选填“向上”或“向下”)。(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是_(选填“顺时针”或“逆时针”)。【解析】(1)磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增加,原磁场方向向下,根据楞次定律知感应电流方向俯视为逆时针方向,从正接线柱流入电流计,指针偏向正极。(2)由题图可知,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,又磁通量增加,根据楞次定律可知,磁铁下方为 S 极。(3)磁场方向向下,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,根据楞次定律可知,磁通量减小,磁
6、铁向上运动。(4)图(d)中磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增加,原磁场方向向上,根据楞次定律知感应电流方向俯视为顺时针方向。答案:(1)偏向正极(2)S 极(3)向上(4)顺时针课堂素养达标1.(多选)(2021深圳高二检测)如图,当把条形磁铁插入螺线管中时,电流表的指针向右偏转,现将插在螺线管中该条形磁铁抽出时,下列判断正确的是()A若向上抽出,则电流表指针向右偏B若向上抽出,则电流表指针向左偏C若向下抽出,则电流表指针向右偏D若向下抽出,则电流表指针向左偏【解析】选 B、D。当把条形磁铁插入螺线管中时,穿过螺线管向下的磁场增大,感应电流的磁场的方向向上,电流表指针向右偏转。可知电流的流向与
7、指针偏转方向的关系。若向上抽出,穿过螺线管向下的磁场减弱,感应电流的磁场的方向向下,则电流表指针向左偏,A 错误、B 正确;若向下抽出,穿过螺线管向下的磁场减弱,感应电流的磁场方向向下,则电流表指针向左偏,C 错误、D 正确。2.如图所示,这是一个自制的演示电磁感应现象的装置。在一根较长的铁钉上用漆包线绕两个线圈 A 和 B。将线圈 B 的两端接在一起,并把 CD 段漆包线放在静止的小磁针的正上方。小磁针放在水平桌面上。当闭合开关 S,使线圈 A 与干电池接通的瞬间,小磁针偏转的方向是()A俯视看,N 极顺时针偏转 B俯视看,N 极逆时针偏转C侧视看,N 极向下倾斜D侧视看,S 极向下倾斜【解
8、析】选 A。闭合开关后,线圈中的磁场方向向左,且增加,故根据楞次定律,感应电流的磁场方向向右,故左侧线圈中感应电流方向 CD;再根据右手螺旋定则可知,俯视看,N 极顺时针偏转,故 A 正确,B、C、D 错误。3如图所示线圈 A 竖直放在绝缘的地面上,并与灵敏电流计 G 相连。电流计中若通过 a 到 b 的电流时,指针向左偏转。则当一个条形磁铁从线圈的正上方由静止开始自由落下,磁铁的 N 极向下插入线圈的过程中:(1)穿过线圈的磁通量 将_(选填“增大”“减小”或“不变”)。(2)灵敏电流计的指针会向_偏转(选填“左”或“右”)。(3)地面对线圈的支持力_线圈的重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。【解析】(1)由题图可知,穿过线圈的磁场方向向下且磁通量增大。(2)由楞次定律可知感应电流的磁场应向上,则由安培定则可知,电流方向从 a 到b,灵敏电流计的指针向左偏转。(3)由“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈,则线圈与磁铁相互排斥,即地面对线圈的支持力大于自身的重力。答案:(1)增大(2)左(3)大于