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)广东专版

　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]　小明用如图甲所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。 (1)要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是________(选填选项前的字母)。 甲 A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管 B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管 C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 (2)在(1)的研究中，小明发现电流计指针的偏转方向会有不同，也就是感应电流的方向不同，根据(1)中的操作，感应电流方向与下列哪些因素有关________(选填选项前的字母)。 A．磁铁的磁性强弱 B．磁铁运动的方向 C．磁铁运动的速度大小 D．螺线管的匝数 (3)小明又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电源相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出的正确结论是________(选填选项前的字母)。 乙 A．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向 B．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小 C．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向 D．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小 (4)在(3)的研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？ ____________________________________________________。 [解析]　(1)螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，A项正确；螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，B项正确；磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过螺线管的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，C项错误；磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动，穿过螺线管的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，D项错误。 (2)根据(1)中的操作可知，在磁铁插入或拔出螺线管时，电流计指针偏转方向不同，说明感应电流方向与磁铁运动方向有关，B项正确。 (3)螺线管A的磁性变强或变弱时，穿过螺线管B的磁通量变大或变小，由楞次定律可知，螺线管B中产生的感应电流方向相反，所以螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，A项正确，B项错误；螺线管A的磁性强弱变化越快，由法拉第电磁感应定律E＝N可知，螺线管B中产生的感应电动势越大，感应电流越大，所以螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小，C项错误，D项正确。 (4)闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但穿过螺线管B的磁通量不变，则无感应电流产生。 [答案]　(1)AB　(2)B　(3)AD　(4)穿过螺线管B的磁通量不变，则无感应电流产生 　数据处理与误差分析 [典例2]　在“探究感应电流方向的规律”实验中。 (1)用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系。如图1所示，实验表明，如果电流从正接线柱流入，指针将向________(选填“左”或“右”)偏转。 图1　　 　图2　　 　　图3 (2)用如图3所示的实验装置(线圈绕向如图2所示)，若电流表指针向右偏转，则线圈中感应电流产生的磁场的方向________(选填“向上”或“向下”)。 (3)用电流表观察感应电流的方向，然后判断感应电流产生的磁场方向，得到如下实验记录。 磁铁的磁场方向 向下 向下 向上 向上 穿过线圈的磁通量的变化 增加 减少 增加 减少 感应电流的磁场方向 向上 向下 向下 向上 由此得出下列判断中正确的是(　　) A．感应电流产生的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 B．感应电流产生的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相同 C．磁通量增大时，感应电流产生的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 D．磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 [解析]　(1)由图1可知，如果电流从正接线柱流入，指针将向右偏转。 (2)若电流表指针向右偏转，那么从上往下看，电流的方向为逆时针，根据安培定则，线圈中感应电流产生的磁场的方向向上。 (3)由表中实验信息可知，在实验中，穿过线圈的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，穿过