高考物理一轮复习讲义60　第十一章　实验探究课十四　探究影响感应电流方向的因素

这是一份高考物理一轮复习讲义60　第十一章　实验探究课十四　探究影响感应电流方向的因素，共7页。

教材原型实验
[典例1] 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表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流表指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(2)(多选连接好电路后，并将A线圈插入B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，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
D．断开开关S瞬间
(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。现把它与一线圈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________(选填“上”或“下”)；图丙中的条形磁体下端为________(选填“N”或“S”)极。
[听课记录]



[典例2] 为探究“影响感应电流方向的因素”，某同学所做实验如下：
(1)首先按图1甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转；再按图1乙所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验________。
A．各仪器及导线是否完好
B．干电池是否为新电池
C．电流表测量的电流是否准确
D．电流表指针偏转方向与电流方向的关系
(2)接下来用如图2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。某次实验中在条形磁体插入螺线管的过程中，观察到电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向，由此可推断磁体下端的磁极为________(选填“N”或“S”)极。
(3)用通电螺线管代替条形磁体，实验器材如图3所示，请完善实物连接图。
(4)连好电路，并将B线圈插入A线圈中。在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，滑动变阻器的滑片应向________(选填“左”或“右”)滑动。
[听课记录]



拓展创新实验
[典例3] 某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度Δd，如图乙所示，Δd＝________ mm。
(2)在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。这样的实验设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在Δt时间内________________。
(3)得到多组Δt与E的数据之后，若以E为纵坐标、Δt为横坐标画出E-Δt图像，发现图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以________为横坐标。
(4)根据改进后画出的图像得出的结论是：在误差允许的范围内，_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线，其斜率______(选填“减半”“不变”或“加倍”)。
[听课记录]



(1)实验目的创新：定量探究感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系。
(2)实验器材创新：用光电门测量磁场变化的时间，用电压传感器测量螺线管电压。
[典例4] 软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，三个线圈分别与另一线圈M、电源和一个电流表相连，当S1闭合、S2断开时，将一磁铁N极向下加速插入线圈M时，电流表指针向右偏转。
(1)保持S1闭合、S2断开，磁铁S极向下加速插入线圈M时，电流表指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(2)保持S1闭合、S2断开，磁铁N极向下插入线圈M后保持不动时，电流表指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(3)保持S1断开，在S2闭合瞬间，电流表指针________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
[听课记录]



本实验在教材原型实验的基础上进行创新，三个线圈绕在同一铁芯上，利用互感现象探究电流表中电流流向及感应电流方向，使操作上更加方便。
原理装置图
操作要求
注意事项
1．改变穿过闭合回路的磁通量，回路中有感应电流。
2．利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。
1．确定电流表指针偏转方向与电流方向的关系。
(1)按照原理图连接电路。
(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，找出它们之间的关系。
2．确定感应电流方向与磁通量变化情况的关系。
(1)按照原理图连接电路，明确线圈的绕线方向。
(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)向上抽出线圈时的实验。
(3)观察并记录磁体磁场方向、感应电流方向、感应电流的磁场方向，并将结果填入表格。
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过长损坏电流表。
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下一步操作。
数据
处理
1．以下面四种情况为例，实验结果如下：
①N极(S极)向下时插入线圈，线圈内磁通量增加时的情况
磁极方向
磁场方向
感应电流的方向
感应电流的磁场方向
N极向下
向下
逆时针(俯视)
向上
S极向下
向上
顺时针(俯视)
向下
②N极(S极)向下时抽出线圈，线圈内磁通量减少时的情况
磁极方向
磁场方向
感应电流的方向
感应电流的磁场方向
N极向下
向下
顺时针(俯视)
向下
S极向下
向上
逆时针(俯视)
向上
2．实验结论
当线圈中磁通量增加时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相反。
当线圈中磁通量减少时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相同。