2026高考物理大一轮复习-实验十四：探究影响感应电流方向的因素【课件】

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电磁感应现象　楞次定律实验十四：探究影响感应电流方向的因素
考点一　电磁感应现象的理解和判断
考点二　实验：探究影响感应电流方向的因素
考点三　楞次定律及推论的应用
考点四　“三定则、一定律”的应用
1.磁通量(1)公式：Φ＝ ，S为垂直磁场方向的 ，磁通量为______(填“标量”或“矢量”)。(2)物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的 条数的多少。(3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。
电磁感应现象的理解和判断
2.电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的 发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。(2)感应电流产生的条件穿过 导体回路的 。(3)电磁感应现象产生 ，如果电路闭合，则有感应电流。如果电路不闭合，则只有 而无感应电流。
1.穿过线圈的磁通量与线圈的匝数有关。(　　)2.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。(　　)
(2025·山东菏泽市期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半C.a、c两个环中都有感应电流D.b、c两个环中都有感应电流
实验：探究影响感应电流方向的因素
1.实验思路如图所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。2.实验器材电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。
3.实验现象 4.实验结论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 ；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向 。
如何从指针的偏转情况来判断回路中的电流方向？
答案　实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系：把一节干电池、滑动变阻器、开关S与电流表串联，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向与电流方向的关系。
(2024·福建宁德市三模)1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验：(1)“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整。
(2)图甲实验电路连接后，将A插入B中，开关闭合瞬间，发现电流计指针向左偏转；开关处于闭合状态并稳定后，电流计指针　　　　　(选填“偏转”或“不偏转”)；滑动变阻器滑片P向右快速移动时，电流计指针　　　　偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。
(3)为了进一步研究，该小组又做了如图乙实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流i随时间t的图像如图丙所示，由图可得到的结论是　　　。A.感应电流方向与线圈中的磁通量 增减有关B.感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关C.感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关
1.楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_____引起感应电流的 的变化。(2)适用范围：一切电磁感应现象。2.楞次定律中“阻碍”的含义：
举例说明为什么说楞次定律体现了能量守恒定律？
答案　以导体棒切割磁感线为例，回路中产生电流，有电能产生，导体棒受到安培力，阻碍导体棒的运动，使其动能减小，体现了能量守恒。
3.右手定则(1)内容：如图，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让 从掌心进入，并使拇指指向 的方向，这时四指所指的方向就是 的方向。(2)适用情况：导线 产生感应电流。
1.感应电流的磁场总是与原磁场相反。(　　)2.感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化。(　　)3.楞次定律与右手定则都可以判断感应电流方向，二者没有什么区别。(　　)
1.甲图中条形磁体插入线圈时，乙图中条形磁体向上远离线圈时，分别画出穿过线圈的原磁场方向、感应电流磁场方向及线圈中感应电流方向，总结得出结论：_______________________________________________________________________________________________，简称：____________。
当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同
2.画出图甲线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是　　　力。画出图乙线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是　　　力。
总结得出结论：_________________________________________________________________________________________，简称：_________。
当磁体和线圈相互靠近时，则两者之间相互排斥；
当磁体和线圈相互远离时，则两者之间相互吸引
3.(1)在图中画出直导线中电流增大时，线圈abcd中感应电流方向，以及线圈各边受到的安培力方向，线圈会有　　 　的趋势，结论简称：　　　　　。
(2)如图，线圈A中电流增大时，线圈B有　　　　的趋势。
4.如图，当开关S闭合时，左环向　　摆动、右环向　　摆动，_______(选填“远离”或“靠近”)通电线圈，结论简称：　　　　　。
5.以上现象“殊途同归”，实际上都是以 。
不同方式阻碍磁通量的变化
(多选)(2024·四川成都市期中)某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是A.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆 时针方向B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆 时针方向C.金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
(2024·江苏卷·10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是A.顺时针，顺时针B.顺时针，逆时针C.逆时针，顺时针D.逆时针，逆时针
(八省联考·四川·3)如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置，框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内，框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为
如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到A.拨至M端或N端，圆环都向左运动B.拨至M端或N端，圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
“三定则、一定律”的应用
“三个定则”、“一个定律”的比较
(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动， 则PQ所做的运动可能是A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动
1.(多选)(八省联考·云南·8)法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程，某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示，线圈P两端连接到灵敏电流计上，线圈Q通过开关S连接到直流电源上。将线圈Q放在线圈P的里面后，则A.开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转B.开关S断开瞬间，电流计指针不发生偏转C.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针发生偏转D.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针不发生偏转
2.(2024·北京卷·6)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是A.闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引B.闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到bD.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
3.(来自教材改编)如图所示，导线AB与CD平行，在闭合与断开开关S时，关于导线CD中的感应电流，下列说法正确的是A.开关闭合时，有C到D的感应电流B.开关闭合时，有D到C的感应电流C.开关断开时，有D到C的感应电流D.开关断开时，无感应电流
4.(2023·海南卷·6)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
5.(2025·江苏南京市调研)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
6.(2025·江西宜春市校考)圆环形导体线圈a平放在水平绝缘桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是A.线圈a中将产生俯视为顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力将增大
关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将　　　偏转(填“向左”“向右”或“不”)；
7.(2024·辽宁大连市模拟)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。(1)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
(2)连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是　　　；A.插入铁芯B.拔出A线圈C.滑动变阻器的滑片向左滑动
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向　　　　(填“上”或“下”)，图丙中的条形磁体下端为　　　　极(填“N”或“S”)。
8.(2025·浙江金华第一中学月考)如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁体，当给条形磁体一竖直向上的初速度后，磁体上升到最高点后下落，在条形磁体向下运动的过程中，将会出现的情况是(重力加速度g)A.磁体的加速度小于gB.金属环对桌面压力小于自身重力C.俯视观察，左边金属圆环会产生逆时针感应电流D.两金属环将加速靠近(不考虑金属环之间的作用)
9.(2024·江苏南通市模拟)如图所示，轻绳将一条形磁体悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁体从A处由静止释放，圆环始终保持静止，则磁体在从A到E摆动过程中A.圆环中感应电流方向相同B.圆环受到摩擦力方向相同C.圆环对桌面的压力始终大于自身的重力D.磁体在A、E两处的重力势能可能相等
10.(2025·江苏南通市模拟)如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环P，在圆环P的正上方固定一个线圈Q，线圈Q与平行金属导轨相连并与导体棒ab组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒ab的运动，使得圆环P中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环P的重力，下列说法正确的是A.导体棒ab向右加速运动B.导体棒ab向左加速运动C.导体棒ab向右减速运动D.导体棒ab向左减速运动
11.(多选)(2024·广西桂林市模拟)如图甲所示，金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上，金属棒AB放在金属框上，圆环a、b端接如图乙所示的余弦交变电流，金属棒AB始终保持静止。以图甲中电流方向为正方向，则下列说法正确的是A.0~t1内，金属棒中的感应电流方 向为B→AB.t1~t2内，金属棒受到水平向右的静摩擦力C.t2时刻，金属棒受到的安培力最大D.t2~t3内，金属棒中的感应电流先减小后增大