第二章 2.1 课时1 实验：探究感应电流的方向（同课异构课件）-2021-2022学年高二物理【步步高】学习笔记（人教版选择性必修第二册）

课时1 实验：探究感应电流的方向 第二章 电磁感应 1　楞次定律 1 一、实验目的 探究影响感应电流方向的因素。 二、实验原理 只要改变穿过闭合回路的磁通量，就可以使闭合回路产生感应电流，感应电流的有无通过连接在回路中的电流表的指针是否偏转来判定。本实验应注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式。 三、实验方案 方案1：向线圈中插拔磁铁，如图所示。 方案2：利用电流变化产生磁场。 四、实验步骤 方案1 1.按图连接电路，闭合开关，记录下灵敏电流计G中流入电流方向与相应的指针偏转方向。 2.记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计构成通路。 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，每次记下电流计中指针偏转方向，然后根据步骤1的结论，判定出感应电流方向，从而可确定感应电流的磁场方向。从而可确定感应电流的磁场方向。 4.以下面四种情况为例：根据实验结果，填写下表。 图号 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 归纳总结 甲 向下 逆时针 向上 感应电流的磁场阻碍磁通量的增加 乙 向上 顺时针 向下 (1)线圈内磁通量增加时的情况 图号 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 归纳总结 丙 向下 顺时针 向下 感应电流的磁场阻碍磁通量的减少 丁 向上 逆时针 向上 (2)线圈内磁通量减少时的情况 五、结论 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相反。 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相同。 六、注意事项 灵敏电流计满偏电流很小，查明电流计指针的偏转方向和电流方向的关系时，应使用一节干电池。 方案2 1.实验操作 (1)连接如图所示电路得出了用连接变阻器的导线自由端试触电流表“-”接线柱时电流表指针的偏转情况。 (2)记下带铁芯的线圈A、线圈B的绕线情况。 (3)将带铁芯的线圈A、线圈B连成如图所示电路。 (4)闭合和断开开关的瞬间，观察电流表指针的偏转(感应电流的方向)并记录在表格中。 (5)将变阻器的滑片P向左或向右滑动，观察电流表指针的偏转(感应电流的方向)并记录在表格中。 (1)线圈内磁通量增加时的情况 (2)线圈内磁通量减少时的情况 实验操作情况 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 闭合开关的瞬间 向上 向左偏转 向下 滑片向左滑动 向上 向左偏转 向下 实验操作情况 磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 断开开关的瞬间 向上 向右偏转 向上 滑片向右滑动 向上 向右偏转 向上 2.现象分析 3.实验结论 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场阻碍磁通量的减少。即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。 课堂练习 1.小雨同学用图甲的实验装置研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。 (1 )闭合开关稳定后， 将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针 ( 填“向左偏转”、“向右偏转“或“不偏转”) ; (2)闭合开关稳定后， 将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针 ，(填“向左偏转”、“向右偏转'或“不偏转”) ; 或“扩张”)的趋势。 (3 )如图乙所示， R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向 . (填“顺时针”或逆时针”) ，金属环A将向(填“左”或“右” )运动，并有 . ((填“收缩”或“扩张”)的趋势。 【解析】 (1) 如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一 下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向左偏，台上开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电阻变小，流过线圈的电流变大，那么穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向左偏转。 (2) 将线圈A从线圈B抽出的过程中，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏转。 (3) 由图乙可知根据右手螺旋定则可判断螺线管磁场方向向右；当光照减弱时，光敏电阻的阻值增加，回路中电流减小，穿过金属环A的磁通量减小，根据楞次定律可知产生向右的感应磁场，再由右手螺旋定则可知从左向右看，金属环A中电流方向顺时针；因穿过A环的磁通量减小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸引，则金属环A将向右运动且金属环A有扩张趋势。 【答案】向左偏转 向右偏转 顺时针 右 扩张 2.在“研究电磁感应现象”的实验中， (1)在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的