第二章 第一节 感应电流的方向-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（粤教版）

第一节　感应电流的方向 核心素养要求 核心素养呈现 1.通过实验，探究和理解感应电流的产生条件． 2.掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向． 3.掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式. 　影响感应电流方向的因素 1．感应电流产生的磁场方向与原磁场穿过线圈的磁通量的变化有关． (1)当原磁通量增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反． (2)当原磁通量减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同． 2．根据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． 　楞次定律 1．内容：闭合回路中感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 2．楞次定律是能量守恒定律在电磁现象中的体现． 　右手定则 1．内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向． 2．适用条件：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断． (1)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反．(×) (2)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化．(√) (3)导体棒不垂直切割磁感线时，也可以用右手定则判断感应电流方向．(√) (4)凡可以用右手定则判断感应电流方向的，均能用楞次定律判断．(√) 探究感应电流的方向 [思维深化] 1．实验原理 观察并记录感应电流的方向与磁通量变化情况间的关系．分析实验结果，归纳出决定感应电流方向的因素，总结出判断感应电流方向的方法． 2．实验器材 条形磁铁，螺线管，零刻度在中央的灵敏电流计，滑动变阻器，一节干电池，电池盒，开关，导线若干． 3．实验步骤 (1) 确定电流表指针偏转方向与电流方向及电流表红、黑接线柱的关系． ①按图连接电路． ②调节滑动变阻器，使接入电路的电阻最大． ③迅速闭合开关，发现电流表指针偏转后立即断开开关． ④记录电流方向与电流表的指针偏转方向和电流表红、黑接线柱接线情况，找出它们之间的关系． (2)观察并记录磁场方向，磁通量变化情况与感应电流方向的关系． ①按图连接电路，明确螺线管的绕线方向． 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，磁通量变化情况，并将结果填入表格. N极向下(对着线圈) S极向下(对着线圈) 条形磁铁的运动情况 插入 抽出 插入 抽出 原磁场的方向 原磁通量变化情况 电流表指针的偏转方向 线圈中感应电流的方向 感应电流磁场的方向 (3)归纳影响感应电流方向的因素． 4．实验结论 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 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强度，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． (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． 　为了探究影响感应电流方向的因素，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接．当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏．由此可知， (1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)． (2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)． 【解析】　(1)由题意知，闭合开关时灵敏电流计指针向右偏，而闭合开关时B中磁场增强，当P向右移动时，A所在电路中电流增大，B中磁场增强，所以指针仍向右偏． (2)将A拔出时，B中磁场减弱，感应电流方向改变，所以电流计指针向左偏，此时它们产生的磁场方向相同，故A、B中电流绕行方向相同． 【答案】　(1)右偏　(2)左偏　相同 [针对训练] 1．(1)如下图的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中连线正确的是________(填“A”或“B”)． (2)(多选)将线圈L1插入线圈L2中，合上开关S，能使线圈L2中感应电流的磁场方向与线圈L1中原磁场方向相同的实验操作是________． A．插入铁芯F　　　　 B．拔出线圈L1 C．使变阻器阻值R变大 D．