内容正文:
2.1 楞次定律
模块一 知识掌握
知识点一 实验:探究影响感应电流方向的因素
【知识梳理】
1.实验原理
(1)由电流表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.
2.实验器材
条形磁体,线圈,电流表,导线若干,滑动变阻器,开关,干电池,电池盒.
3.实验过程
(1)探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系.
实验电路如图甲、乙所示:
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.(指针偏转方向应由实验得出,并非所有电流表都是这样的)
(2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向
①按图连接电路,明确线圈的绕线方向.
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.
甲
乙
丙
丁
条形磁体运动的情况
N极向下插入线圈
S极向下插入线圈
N极朝下时抽出线圈
S极朝下时抽出线圈
原磁场方向
(“向上”或
“向下”)
穿过线圈的
磁通量变化
情况(“增加”或“减少”)
感应电流的
方向(在线圈
上方俯视)
逆时针
顺时针
顺时针
逆时针
感应电流的
磁场方向
(“向上”或
“向下”)
原磁场与感
应电流磁场
方向的关系
④整理器材.
4.结果分析
根据上表记录,得到下述结果:
甲、乙两种情况下,磁通量都 ,感应电流的磁场方向与原磁场方向 ,阻碍磁通量的增加;丙、丁两种情况下,磁通量都 ,感应电流的磁场方向与原磁场方向 ,阻碍磁通量的减少.
实验结论:感应电流具有这样的方向,即 总要 引起感应电流的 .
5.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大小,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.
[例题1] (2023•海淀区校级三模)某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素,将磁体从线圈中向上匀速抽出时,观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.必须保证磁体匀速运动,灵敏电流计指针才会向右偏转
B.若将磁体向上加速抽出,灵敏电流计指针也会向右偏转
C.将磁体的N、S极对调,并将其向上抽出,灵敏电流计指针仍向右偏转
D.将磁体的N、S极对调,并将其向下插入,灵敏电流计指针仍向左偏转
[例题2] (2023•房山区二模)如图所示,在“探究感应电流产生的条件”实验中,正确连接好电路后,关于该实验,下列说法不正确的是( )
A.开关闭合瞬间,电流表的指针发生偏转
B.开关闭合后,电路达稳定状态,电流表指针不发生偏转
C.开关闭合后,线圈A从线圈B中插入与拔出时,电流表指针发生偏转
D.开关闭合后,滑动变阻器的滑片匀速滑动,电流表指针不发生偏转
[例题3] (2022秋•香坊区校级期末)利用如图所示装置可探究感应电流产生的条件。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上,线圈B的两端连接到电流计G上,把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时,电流表指针向右偏转,由此可以判断( )
A.断开开关S时,电流表指针向右偏转
B.线圈A向上移动时,电流表指针向右偏转
C.线圈A中铁芯向上拔出时,电流表指针向右偏转
D.滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表指针向右偏转
知识点二 楞次定律
【知识梳理】
1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 .
2.从能量角度理解楞次定律
感应电流沿着楞次定律所述的方向,是 定律的必然结果,当磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,使 能转化为感应电流的 .
【重难诠释】
1.对楞次定律的理解
(1)楞次定律中的因果关系
楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果.
(2)对“阻碍”的理解
问题
结论
谁阻碍谁
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化
为何阻碍
原磁场的磁通量发生了变化
阻碍什么
阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
如何阻碍
当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与