2022届高考物理一轮突破实验十四 探究影响感应电流方向的因素

实验十四　探究影响感应电流方向的因素 【实验过程】 实验一：探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向 1．确定电流表指针偏转方向与电流方向及电流表红、黑接线柱的关系： (1)按图连接电路。 (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和电流表红、黑接线柱接线情况，找出它们之间的关系。 2．观察并记录磁场方向，磁通量变化情况与感应电流方向的关系。 (1)按图连接电路，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。 (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。 表格一： 实验现象 相对运 动情况 原磁场 方向 向下 向下 向上 向上 Φ的变 化情况 增加 减小 减小 增加 线圈中 感应电流 的方向 自下而上 自上而下 自下而上 自上而下 感应电流 的磁场方 向(线 圈中) 向上 向下 向上 向下 感应电流 的磁场方 向与原磁 场方向的 关系 相反 相同 相同 相反 3.归纳感应电流方向与其他因素的关系 实验二：探究导体切割磁感线时感应电流的方向 1．用与实验一相同的方法判断电流方向与电流表指针偏转方向的关系。 2．按图连接电路。 3．沿不同方向运动导体棒。 观察并记录磁场方向、导体棒运动方向和电流方向，将结果记录在设计的表格中。 表格二： 磁场方向 导体棒 运动方向 电流方向 【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。 实验结论 　感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 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计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，电流计指针将________(选填“向左”“向右”或 “不”)偏转； (2)连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．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(1)所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向________(选填“上”或“下”)；图(4)中的条形磁铁下端为________(选填“N”或“S”)极。 【典例2】如图所示是探究电磁感应现象的装置。 (1)闭合开关，让导体AB沿水平方向左右运动。观察到灵敏电流计的指针偏转；若让导体AB由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。 (2)利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如表： 实验序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 灵敏电流计指针偏转方向 ① 向下 向右 向左 ② 向上 向右 向右 ③ 向下 向左 向右 ④ 向上 向左 向左 在上述四次实验中，比较________两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较________两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。 (3)在探究中还发观，导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与________有关。 创新型实验 类型一　不变目的变装置 【典例3】 在研究电磁感应的实验中，实验装置如图所示。线圈C与灵敏电流表构成闭合电路。电源、开关、带有铁芯的线圈A、滑动变阻器构成另一个独立电路。表格中的第三行已经列出了实验操作以及与此操作对应的电流表的表针偏转方向，请以此为参考，把表格填写完整。 实验操作 电流表的表针偏向 1.闭合开关S瞬间 表针向________摆动 2.在开关S闭合的情况下，滑动变阻器的触头向右滑动时 表针向右摆动 3.在开关S闭合的情况下，线圈A远离线圈C时 表针向________摆动 4.在开关S闭合的情况下，将线圈A中