第11章 实验14 探究影响感应电流方向的因素(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

实验十四　探究影响感应电流方向的因素 教材原型实验　 　实验原理与操作 [典例1]　(2023·山东济南模拟)在探究影响感应电流方向的因素的实验中： (1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系，实验中所用电流表量程为100 μA，电源电动势为1.5 V，待选的保护电阻有三种R1＝20 kΩ，R2＝1 kΩ，R3＝100 Ω，应选用________的电阻。 (2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入。由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已经没有了，通过实验查找绕线方向如图甲所示，当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，则线圈的绕线方向是图乙所示的________图(选填“左”或“右”)。 甲　　　　　　　　　　乙　 (3)若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向______偏(选填“左”或“右“)。 (4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关，按图丙所示连接。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向左加速滑动时，电流表指针向右偏转。由此可以推断，线圈A中铁芯向上拔出，能引起电流表指针向________偏转(选填“左”或“右”)。 丙 [解析]　(1)由闭合电路欧姆定律，有R＝＝ Ω＝1.5×104 Ω，R1>R，不会使电流表超过量程，因此应选20 kΩ的电阻。 (2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入，当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由电流表正接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如题图乙中左图所示。 (3)若将条形磁铁S极放在下端，从螺线管中拔出时，感应电流磁场为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏。 (4)由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减弱，此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转，由此可知，当B中的磁通量减小时，电流表指针右偏；当将线圈A中铁芯向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，电流表指针向右偏转。 [答案]　(1)20 kΩ　(2)左　(3)左　(4)右 　数据处理与误差分析 [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)在探究中还发现，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。 [解析]　(1)导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，不会产生感应电流，指针不发生偏转。 (2)比较实验①和②(或③和④)可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁场方向，感应电流的方向发生改变；比较实验①和④(或②和③)可知：在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)和磁场方向同时改变，感应电流的方向不变，电流较小。 (3)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，这说明电路中的电流较大，所以可以看出感应电流的大小与导体的运动快慢有关。 [答案]　(1)不偏转　(2)①和②(或③和④)　①和④(或②和③)　(3)导体的运动快慢 拓展创新实验　 　实验设计创新 [典例3]　小明学了有关电磁方面的知识后，设计了如图所示的甲、乙两个装置。 甲　　　　　　　　　　乙 (1)为了探究电磁感应现象，小明应选用________装置进行实验。 (2)小明选用甲装置探究有关知识时，进行了如下的操作，其中不能使电流表指针发生偏转的是______(填序号)。 ①让导线ab在磁场中斜向上运动 ②让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动 ③让导线ab沿竖直方向上下运动 (3)如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现直导线ab向左运动，若