第2章 第1节 第1课时 实验：探究影响感应电流方向的因素-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修 第二册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第一节　感应电流的方向 第1课时　实验：探究影响感应电流方向的因素 【核心素养目标】 科学思维 能结合物理现象思考并猜想影响感应电流方向的因素。 科学探究 根据可能影响感应电流方向的因素，采用控制变量法设计可行的探究方案，并有条理地实现探究，完成实验报告。 科学态度与责任 培养细致、严谨的科学态度。 一、实验目的 探究影响感应电流方向的因素。 二、实验原理 1．由电流计指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。 2．通过实验，观察分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。 三、实验器材 电流计、干电池、开关、滑动变阻器、导线、螺线管、条形磁铁。 四、实验步骤 1．利用电流计判断感应电流方向 (1)实验电路图 (2)把观察到的现象及结果填入表中 电流流入电流计的情况 电流计指针偏转方向 电流从“＋”接线柱流入 电流从“－”接线柱流入 (3)结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏(指针的偏转方向应由实验得出，并非所有的电流计都是这样的)。 2．探究影响感应电流方向的因素 观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况、指针偏转方向、感应电流方向，并将结果填入表格。 条形磁铁的 运动情况 N极朝下 插入线圈 N极朝下从 线圈中拔出 S极朝下 插入线圈 S极朝下从 线圈中拔出 实验操 作图示 学生用书↓第36页 原磁场 的方向 向下 原磁通量 Φ的变化 增大 电流计指针 的偏转方向 右偏 线圈中感应 电流的方向 b→a 感应电流磁 场的方向 向上 五、实验结论 当原磁通量Φ增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反。当原磁通量Φ减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同。由此可以判定感应电流磁场的方向，再由安培定则最终判定感应电流的方向。 六、注意事项 1．确定电流方向与电流计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计。 2．电流计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。 一　教材原型实验 在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中，请完成下列实验步骤： (1)为弄清灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的 (选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)挡对灵敏电流计进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动。 (2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流计的正接线柱，再将黑表笔 (选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流计的负接线柱，若灵敏电流计的指针向左摆动，说明电流是由电流计的 (选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流计的。 (3)实验中该同学将磁体某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流计的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁体的极性。 解析：(1)只有欧姆表内部有电源，可使电流计指针偏转。 (2)灵敏电流计量程太小，欧姆表内部电源电压相对偏大，电流超过电流计量程，长时间超量程通电会损坏电流表；多用电表红表笔连接着电源的负极，灵敏电流计的指针向左摆动，说明电流从电流计的负接线柱流入。 (3)电流计的指针向右偏转，说明电流从正接线柱进入电流计，感应电流的磁场方向向下，故原磁场方向向上，插入的是S极，如图所示。 答案：(1)欧姆　(2)短暂　负　(3)见解析图 如图是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 学生用书↓第37页 (1)将图中所缺导线补充完整。 (2)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“向左偏”或“向右偏”)，A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将 (选填“向左偏”或“向右偏”)。 (3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是 (填图中仪器的字母)。 解析：(1)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可，连接图如图所示。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过B线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏。合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，穿过B线圈的磁通量增加