2024_2025学年新教材高中物理第2章电磁感应及其应用第1节科学探究：感应电流的方向第1课时学案鲁科版选择性必修第二册.docVIP

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第1节科学探究：感应电流的方向(第1课时)

[试验目标]1．探究感应电流方向与哪些因素有关。2．学习利用电流计推断感应电流方向的方法。

一、试验原理与设计

如图所示，将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管，视察感应电流方向的变更。通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的变更之间的关系，探究影响感应电流方向的因素。

二、试验器材

电流计、干电池、开关、爱护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。

三、试验步骤

1．先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系。

2．视察螺线管上漆包线的绕向。

3．将电流计与螺线管按上图连接好，依次完成以下试验操作，记录视察到的电流计指针偏转状况，填入表中。

项目

磁铁运动及电流方向

相对运动状况

感应电流在

线圈中的方向

四、数据处理

1．依据试验过程中现象记录表格，逐项分析

项目

现象及结论

相对运动状况

感应电流在线圈中的方向

原磁场方向

Φ的变更状况

感应电流的磁场方向(线圈中)

感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系

2．试验结论

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相反；当穿过线圈的磁通量削减时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。

五、留意事项

1．试验前应首先明确线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系。

2．采纳如图所示的电路，由于电流表量程较小，所以把一节干电池与电流表及线圈串联，且在电路中应接入限流变阻器R。

类型一试验原理与操作

【典例1】为推断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端起先绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。

(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发觉指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为______(填“顺时针”或“逆时针”)。

(2)当条形磁铁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______(填“顺时针”或“逆时针”)。

[解析](1)磁铁N极向下从绕圈上方竖直插入L时，线圈的磁场向下且增加，感应磁场向上，且电流流入电流计左端，依据右手定则可知线圈顺时针绕向。(2)条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，线圈的磁场向上且减弱，感应电流从电流计右端流入，依据右手定则可知线圈逆时针绕向。

[答案](1)顺时针(2)逆时针

类型二试验电路与数据处理

【典例2】如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的试验装置。

(1)将实物电路中所缺的导线补充完整。

(2)假如在闭合开关时发觉灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1快速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将________偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。

(3)线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器的滑片快速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。

[解析](1)补充的实物电路如图所示。

(2)已知闭合开关瞬间，穿过线圈L2的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转。当开关闭合后，将线圈L1快速插入线圈L2中时，穿过线圈L2的磁通量增加，由已知条件可知产生的感应电流也使灵敏电流计的指针向右偏转。

(3)滑动变阻器的滑片快速向右移动，线圈L1中的电流变小，穿过线圈L2的磁通量削减，依据楞次定律则灵敏电流计的指针向左偏转。

[答案](1)见解析图(2)向右(3)向左

感应电流方向的影响因素数据分析思路

(1)限制变量法：

分析各数据之间有无联系时肯定要用限制变量的思想。

(2)变更之中找不变：

当原磁通量增大时，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的增大；当原磁通量减小时，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的减小。

类型三创新试验设计

【典例3】用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”试验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。

当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向为____________(选填“从a到b”或“从b到a”)。当磁体完全进入线圈内时，穿过线圈的磁通量__________(选填“变更”或“不变”)，________(选填“能”或“不能”)产生电流。

[解析]磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如题图所示的位置时，依据楞次定律，感应磁场方向向下，依据安培定则，则感应电流方向回旋而上，即流过线圈的感应电流方向为b到a；当磁铁完全进入线圈内时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流。

[答案]从b到a不变不能

1．依据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与试验操作，并填好试验现象记录表格。

甲乙丙丁

甲

乙

丙

丁

S极插入线圈

S极拔出线圈

N极插入线圈

N极拔出线圈

原来磁场的方向

______

______

______

_