【导学案】 第二章 1 第1课时实验探究影响感应电流方向的因素导学案（教师版+学生版）-人教版高中物理选修二

这是一份人教版2019选择性必修第二册 新教材同步 第二章 1 第1课时　实验探究影响感应电流方向的因素导学案（教师版+学生版），文件包含人教版2019选择性必修第二册新教材同步第二章1第1课时实验探究影响感应电流方向的因素--教师版docx、人教版2019选择性必修第二册新教材同步第二章1第1课时实验探究影响感应电流方向的因素--学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共15页， 欢迎下载使用。

1　楞次定律课时1　实验：探究感应电流的方向物理观念1.通过实验探究电流表指针的偏转方向与感应电流方向之间的关系.科学思维1.通过实验探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系．一、实验原理1．由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向．2．通过实验，观察分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系．二、实验器材条形磁体，螺线管，灵敏电流计，导线若干，干电池，滑动变阻器，开关，电池盒．三、进行实验1．探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系．实验电路如图1甲、乙所示：图1结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏．(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的)2．探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向(1)按图2连接电路，明确螺线管的绕线方向．(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)向下时抽出线圈的实验．图2(3)观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格．(4)整理器材．四、实验结果分析根据上表记录，得到下述结果：甲、乙两种情况下，磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少．实验结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．五、注意事项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．例1 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。(1)如图甲所示,当磁体的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生的感应电流的方向,必须知道电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向。 (2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转,电路稳定后,若向左移动滑动变阻器的滑片,则电流表指针向右偏转;若将线圈A抽出,则电流表指针向左偏转。(均选填“左”或“右”) 解析 (1)要探究线圈中感应电流的方向,必须知道感应电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向。(2)闭合开关时,穿过线圈B的磁通量增大,线圈B中产生的感应电流使电流表指针向右偏转。当向左移动滑动变阻器的滑片时,穿过线圈B的磁通量增大,线圈B中产生的感应电流使电流表指针向右偏转;当将线圈A抽出时,线圈A在线圈B处的磁通量减少,线圈B中产生的感应电流将使电流表指针向左偏转。针对训练1 如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。 (1)将实物电路图中所缺的导线补充完整。 (2)如果在闭合开关时发现电流表的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将线圈L1迅速插入线圈L2中,电流表的指针将向右(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。 (3)线圈L1插入线圈L2后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,电流表的指针将向左(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。 解析 (1)实物电路图如图所示。 (2)已知闭合开关时,线圈L2中的磁通量增加,产生的感应电流使电流表的指针向右偏转。当开关闭合后,将线圈L1迅速插入线圈L2中时,线圈L2中的磁通量增加,由已知条件可知产生的感应电流也应使电流表的指针向右偏转。(3)将滑动变阻器的滑片迅速向右移动,线圈L1中的电流变小,线圈L2中的磁场方向不变,磁通量减少,则电流表的指针向左偏转。1.(产生感应电流的条件)(2023河北邢台期末)下列四幅图所描述的情境能够产生感应电流的是(　　)A.图甲中,线圈与条形磁体中心轴线在同一平面内且远离条形磁体B.图乙中,线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动C.图丙中,条形磁体快速穿过有缺口的线圈D.图丁中,线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动答案 D解析 产生感应电流的条件是线圈闭合且穿过闭合线圈的磁通量发生变化。图甲中,线圈与条形磁体中心轴线在同一平面内且远离条形磁体时,由于线圈平面与磁场一直平行,使得穿过线圈的磁通量始终为零,未发生变化,所以不能产生感应电流,故A错误;图乙中,线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向运动,穿过线圈的磁通量保持不变,不产生感应电流,故B错误;图丙中,条形磁体快速穿过有缺口的线圈,由于线圈不闭合,所以不产生感应电流,故C错误;图丁中,线圈在通电直导线下方以虚线为轴转动时,穿过闭合线圈的磁通量发生了变化,所以能产生感应电流,故D正确。2.(探究影响感应电流方向的因素的实验原理)(2023辽宁大连期末)利用如图所示的装置可探究感应电流产生的条件。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表G上,把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时,电流表指针向右偏转,由此可以判断(　　)A.断开开关S时,电流表指针向右偏转B.线圈A向上移动时,电流表指针向右偏转C.线圈A中铁芯向上拔出时,电流表指针向右偏转D.滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表指针向右偏转答案 D解析 闭合开关S,即通过线圈B的磁通量增大,可知当穿过线圈B的磁通量增大时,电流表指针向右偏转。线圈A向上移动、线圈A中铁芯向上拔出或断开开关S时,穿过线圈B的磁通量均减小,电流表指针均向左偏转,A、B、C错误;滑动变阻器的滑片向右滑动时,通过线圈A的电流增大,则穿过线圈B的磁通量增大,电流表指针向右偏转,D正确。3.(探究影响感应电流方向的因素的实验步骤)在探究感应电流的方向与哪些因素有关的实验中,请完成下列实验步骤:(1)为弄清电流表指针偏转方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡,含有直流电源,他应选用多用电表的欧姆(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)挡,对电流表进行测试,由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时,指针向右摆动。 (2)该同学先将多用电表的红表笔接电流表的正接线柱,再将黑表笔短暂(选填“短暂”或“持续”)接电流表的负接线柱,若电流表的指针向左摆动,说明电流是由电流表的负(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表的。 解析 (1)只有欧姆表内部有电源。(2)电流表量程太小,欧姆表内部电源电压相对偏大,电流超过电流表量程,长时间超量程通电会损坏电流表;电流表的指针向左摆动,说明电流从电流表的负接线柱流入。4.(产生感应电流的条件)下图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。请你协助该小组完成如下工作,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:①　 ; ②　 ; ③　 。 答案 见解析 解析 实物连接如图所示。①合上(或断开)开关瞬间;②合上开关后,将原线圈A插入副线圈B或从副线圈B中抽出;③合上开关,将原线圈A插入副线圈B后,移动滑动变阻器的滑片。5.(探究影响感应电流方向的因素的实验原理)为了探究影响感应电流方向的因素,某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、电流表、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现电流表的指针右偏。由此可知:(1)当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的指针右偏(选填“左偏”“不动”或“右偏”)。 (2)将线圈A拔出时,电流表的指针左偏(选填“左偏”“不动”或“右偏”)。 解析 (1)由题意知,闭合开关时B中磁场增强,电流表指针向右偏,当滑动变阻器的滑片向右移动时,A所在电路中电流增大,B中磁场增强,所以指针向右偏。(2)将A拔出时,B中磁场减弱,感应电流方向改变,所以电流表指针向左偏。甲乙丙丁条形磁体运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈N极朝下时拔出线圈S极朝下时拔出线圈原磁场方向(“向上”或“向下”)穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”)感应电流的方向(在螺线管上方俯视)逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”)原磁场与感应电流磁场方向的关系