实验十四　探究影响感应电流方向的因素 课件-2026届高考物理一轮复习

这是一份实验十四　探究影响感应电流方向的因素 课件-2026届高考物理一轮复习，共60页。PPT课件主要包含了实验知识储备，考点1教材原型实验，图见解析，考点2拓展创新实验，不偏转，随堂达标检测，b→a，不停摆动，顺时针，逆时针等内容，欢迎下载使用。
课程标准　1.分析归纳感应电流方向与导体运动方向的关系。2.分析归纳感应电流方向和磁通量变化之间的关系。
1.实验原理改变穿过闭合回路的磁通量,回路中有感应电流,利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。2.实验操作(1)探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系,电路图如图甲所示。
(2)查明线圈绕向:观察线圈,查明线圈绕向。(3)按如图乙所示连接线圈和电流表,将磁体插入或抽出线圈,观察电流方向。
①磁体N极向下插入或向上拔出,观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。②磁体S极向下插入或向上拔出,观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。3.实验记录与分析(1)以下面的四种情况为例,实验结果如下:
(2)实验结论当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相反。当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相同。
4.注意事项(1)灵敏电流计满偏电流很小,查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系时,应使用一节干电池。(2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计,实验前要弄清线圈导线的绕向。(3)为了使实验现象更加明显,磁体要快速插入或抽出;进行一种操作后等电流表指针回零后再进行下一步操作。
(2026·黑龙江期末)某实验小组使用如图甲所示的器材探究电磁感应现象中影响感应电流方向的因素。
(1)在图甲中用笔画线代替导线完成实验电路连接。(2)连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下。保持开关闭合,依次进行以下操作:将铁芯迅速插入线圈A时,灵敏电流计指针将向　　　(选填“左”或“右”)偏;然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,灵敏电流计指针将向　　　(选填“左”或“右”)偏;稳定后断开开关,灵敏电流计指针将向　　　(选填“左”或“右”)偏。 
(3)亮亮同学经过以上实验探究,对自家“自发电”无线门铃按钮(如图乙所示)原理进行研究,其“发电”原理如图丙所示,按下门铃按钮过程,磁体靠近螺线管;松开门铃按钮过程,磁体远离螺线管回归原位。下列说法正确的是　　　。 A.只有按下按钮时,门铃才会响B.按住按钮不动,门铃不会响C.按下按钮过程,通过门铃的电流方向为Q→PD.按下和松开按钮过程,通过门铃的感应电流大小一定相等
[解析]　(1)实验电路连接如图所示。
(2)连接好电路后,闭合开关,线圈B内的磁通量增大,灵敏电流计G的指针向右偏了一下,则将铁芯迅速插入线圈A时,线圈B内的磁通量增大,灵敏电流计指针将向右偏;将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,回路中电流减小,线圈A产生的磁场减弱,线圈B内的磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏;稳定后断开开关,线圈B内的磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏。
(3)按下和松开按钮过程,螺线管中磁通量发生变化,螺线管产生感应电动势,门铃均会响,故A错误;按住按钮不动,螺线管中磁通量不变,螺线管中的感应电动势为零,门铃不会响,故B正确;按下按钮过程,螺线管中向左的磁通量增大,根据楞次定理,可知按下按钮过程,通过门铃电流方向Q→P,故C正确;按下和松开按钮过程,螺线管中磁通量的变化率不一定相同,故螺线管产生的感应电动势不一定相同,通过门铃感应电流大小不一定相等,故D错误。故选B、C。
(2026·江西模拟)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,(1)按图甲连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转,此实验操作是为了检测灵敏电流计指针偏转方向与电流流向　　　(选填“有关”或“无关”)。 
(2)用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁体从螺线管中拔出的过程中,观察到电流计指针　　　(选填“向左”或“向右”)偏转,则螺线管中感应电流产生的磁场方向　　　(选填“向上”或“向下”)。 (3)实验时,为使实验现象更明显,可进行的操作是　　　　。 A.加快磁体运动速度B.使用量程大的灵敏电流计C.增加线圈匝数D.使用更细的导线
(2026·浙江杭州模拟)为探究影响感应电流方向的因素,同学们做了如下的实验。(1)所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流计时,指针向右偏转。如图甲所示,将条形磁体S极向下插入螺线管时,发现电流计的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示,则螺线管中感应电流产生的磁场方向________(选填“向下”或“向上”)。 
(2)关于该实验,下列说法正确的是　　　　。 A.将磁体插入的速度越大,电流计指针偏转幅度越大B.将磁体插入的速度越大,电流计指针偏转幅度越小C.将磁体的N极向下,并将其抽出,电流计指针向左偏转D.将磁体的N极向下,并将其插入,电流计指针向右偏转
(3)本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验,如图丙所示,将条形磁体N极向下插入螺线管,可观察到发光二极管　　　　(选填“D1”或“D2”)短暂发光。由此可分析得出:当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁体的磁场方向　　　　(选填“相同”或“相反”)。 
[解析]　(1)将条形磁体S极向下插入螺线管时,发现电流计的指针向右偏转,说明感应电流方向为从B经螺线管到A,由右手螺旋定则可知,螺线管中感应电流产生的磁场方向向下。(2)磁体插入的速度越大,可知穿过螺线管的磁通量变化率越大,产生的感应电动势越大,则感应电流越大,电流计指针偏转幅度越大,故A正确,B错误;将磁体的N极向下,并将其抽出,则穿过螺线管的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流由电流计的正极流入,指针向右偏转,故C错误;将磁体的N极向下,并将其插入,则穿过螺线管的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流由电流计的负极流入,电流计指针向左偏转,故D错误。
(3)将条形磁体N极向下插入螺线管,则穿过螺线管的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流从上端经螺线管到下端,可观察到发光二极管D1短暂发光。由此可知,当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁体的磁场方向相反。
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个重要的定律——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　　　(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。 
(3)为了进一步研究,该小组又做了如图乙所示的实验,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变化的图像如图丙所示,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.感应电流方向与磁体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
[解析]　(1)实物电路如图所示。(2)开关处于闭合状态并稳定后,线圈A中电流大小不变,磁感应强度不变,不产生感应电流,电流计指针不偏转;由题意知,开关闭合瞬间,A中电流增大,B中磁通量变大,电流计指针向左偏转,故滑动变阻器滑片P向右快速移动时,电路中总阻值变大,线圈A中电流减小,电流计指针向右偏转。
(3)由题图丙可知,磁体从上方进入时电流为正,从下方出时电流为负,所以感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关,故A正确;由题图丙可知,感应电流方向与磁体下落速度的大小无关,故B错误;由题图丙可知,在下落过程中速度变大,出线圈时速度大于进入时的速度,磁通量的变化率变大,感应电流也变大,所以感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关,故C正确。
1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法正确的是(　　)
A.开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度线处D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转
解析:开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化,从而使电流计指针偏转,A正确;线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会发生偏转,B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A的电流变化,使穿过线圈B的磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,C、D错误。
2.(2026·福建宁德期末)在“探究感应电流方向的规律”的实验中:(1)用试触法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系,结果如图甲所示。用图乙所示的实验装置进行实验,图示时刻,可判断线圈中的电流方向为　　　　 (选填“a→b”或“b→a”)。 
(2)将磁体的不同磁极插入或拔出线圈,观察电流计指针偏转方向,得到如下实验记录:
①根据图乙中线圈绕向和实验记录表中的电流计指针偏转方向,可推断表格中Ⅰ为　　　　　,Ⅱ为　　　　　 。(均选填“向上”或“向下”) ②完成实验后,可得到的结论是　　　　。 A.感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反B.感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相同C.磁通量增大时,感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反D.磁通量减小时,感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反
解析:(1)根据题图甲所示,电流从正接线柱流入,电流计指针向右偏转,则题图乙图示时刻线圈中的电流方向为b→a。(2)①根据楞次定律“增反减同”可知Ⅰ的感应电流的磁场方向为向上,Ⅱ的感应电流的磁场方向为向下。②根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场的变化,则感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向可能相同也可能相反;当磁通量增大时,感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相同。故选C。
3.在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,实物连线后如图甲所示。感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图乙粗线所示。
(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。将滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,G表指针　　(选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停摆动”);迅速抽出铁芯时,G表指针　 　(选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停摆动”)。 (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　　 　(选填“不动”“右偏”“左偏”或“不停摆动”)。 (3)仅用一根导线,如何判断G表内部线圈是否断了?_________________　 。 
短接G表前后各摇动G表一次,比较指针偏转,有明显变化,则线圈未断;反之则断了
解析:(1)滑动变阻器滑片向右滑动时,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表指针不停摆动。(3)若G表未损坏,短接G表,并摇晃G表,由于电磁阻尼作用,指针的偏转幅度要比不短接G表摇晃时的幅度小,若G表内部线圈断了,短接时回路不闭合,无上述现象。
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,将一磁体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,磁体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,磁体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。 
解析:(1)将磁体N极向下加速插入线圈M时,根据感应电流产生条件和楞次定律可知,M中产生从上往下看逆时针方向的感应电流,则A中电流从左端进,右端出,A产生的磁场方向从左向右,则C中磁场方向从上向下,且磁场增强,根据楞次定律可知,线圈C中感应电流的磁场方向从下向上,电流表指针向右偏转。若保持S1闭合、S2断开,将磁体S极向下加速插入线圈M过程中,此时与之相反,电流表指针向左偏转。(2)若保持S1闭合、S2断开,将磁体N极向下插入线圈M后保持不动,线圈A中无电流,B中无电流,所以线圈C中的磁场不变,磁通量不变,故无感应电流产生,电流表指针不偏转。
(3)若保持S1断开,在S2闭合瞬间,B中电流瞬时增大,软铁环中产生顺时针方向的磁场,则C中磁场方向从上向下,且增大,故C中会产生感应电流,电流表指针向右偏转。
5.(2026·山东济宁模拟)为探究影响感应电流方向的因素,同学们做了如下实验。(1)小明同学用如图甲所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。
①部分实验记录如下:ⅰ.实验得出所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流计时,指针向右偏转。ⅱ.将条形磁体按如图甲方式N极向下插入螺线管时,发现电流计的指针向右偏转。判断出螺线管中电流的方向,再判断出螺线管中的感应电流磁场的方向。ⅲ.经分析可得出结论:当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁体的磁场方向　　　(选填“相同”或“相反”)。  
②关于该实验,下列说法正确的是　　　。  A.只有磁体N极向下插入螺线管,灵敏电流计指针才会向右偏转B.将磁体的S极向下插入螺线管时,灵敏电流计指针向右偏转C.将磁体的S极向下插入螺线管时,灵敏电流计指针向左偏转D.将磁体向下插入或向上抽出的速度越大,灵敏电流计指针偏转幅度越大
(2)小宁同学用如图乙所示的电路研究感应电流的方向。①将螺线管A插入螺线管B中,闭合开关S瞬间,发现电流计指针向左偏转,则保持开关闭合,将滑动变阻器的滑片向左匀速移动,则电流计指针　　　(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。  
②实验结束后,某同学在开关还没断开,A、B两螺线管和铁芯也没分开放置的情况下,直接用手去拆除某螺线管处的导线,突然被电击了一下,则该同学被电击是在拆除　　　　(选填“A”或“B”)螺线管所在电路时发生的。  
解析:(1)①由楞次定律可知,感应电流产生的磁场总是阻碍条形磁体磁场的增加(增反减同),故感应电流产生的磁场与条形磁体的磁场方向相反,故填“相反”。②将磁体的S极向下插入螺线管后,向上将磁体抽出螺线管时,灵敏电流计指针也会向右偏转,A错误;由右手定则知,将磁体的S极向下插入螺线管时,灵敏电流计指针向左偏转,B错误,C正确;将磁体向下插入或向上抽出的速度越大,灵敏电流计指针偏转幅度越大,D正确。
(2)①由题知,当闭合开关S瞬间,螺线管A中电流瞬间增加,电流计指针向左偏转,由实物图知,将滑动变阻器的滑片向左匀速移动,电路中总电阻减小,螺线管A中电流继续增加,故电流计指针向左偏转,故填“向左”。②拆除A螺线管电流时,B螺线管产生的感应电流阻碍A螺线管中电流减小,A螺线管电流瞬间增加,故填“A”。
6.在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,先按如图甲所示连线,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。然后按如图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。
(1)图甲所示电路中,串联定值电阻R的主要作用是　　　。 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,保护灵敏电流计D.减小电路中的电流,保护开关(2)图乙中,S闭合后,在原线圈A插入副线圈B的过程中,灵敏电流计的指针将　　　(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,灵敏电流计指针将　　　(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,灵敏电流计指针将　　　(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,保护灵敏电流计。故选C。(2)由题知,当电流从灵敏电流计正接线柱流入时,指针向左偏转。S闭合后,将原线圈A插入副线圈B的过程中,穿过B的磁场方向向下,磁通量变大,感应电流从灵敏电流计正接线柱流入,则灵敏电流计的指针将向左偏转。(3)原线圈A放在B中不动,穿过B的磁场方向向下,将滑动变阻器的滑片向左滑动时,穿过B的磁通量增大,感应电流从灵敏电流计正接线柱流入,则灵敏电流计的指针将向左偏转。
(4)原线圈A放在B中不动,穿过B的磁场方向向下,突然断开S时,穿过B的磁通量减小,感应电流从灵敏电流计负接线柱流入,则灵敏电流计的指针将向右偏转。
7.为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。
(1)将磁体N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为　　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)。 (2)当条形磁体从图中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为　　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)。