备考2024届高考物理一轮复习讲义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命题点1教材基础实验

这是一份备考2024届高考物理一轮复习讲义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命题点1教材基础实验，共5页。试卷主要包含了实验目的，实验原理，实验器材，实验步骤，数据分析，注意事项等内容，欢迎下载使用。

（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）：
线圈内磁通量减少时的情况（表2）：
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.
研透高考 明确方向
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R1＝20kΩ，R2＝1kΩ，R3＝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＝EIg＝1.5100×10－6Ω＝1.5×104Ω，R1＞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
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
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