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-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版）

第1节　科学探究：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 一、实验目的 1．探究感应电流方向与哪些因素有关。 2．学习利用电流计判断感应电流方向的方法。 二、实验器材 电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。 三、实验原理与设计 1．实验原理 将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管，观察感应电流方向的变化。 2．实验设计 (1)确定电流计指针偏转方向与电流计电流方向之间的关系，明确螺线管上漆包线的绕向与电流计的连接方式。 (2)通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、线圈的磁通量的变化之间的关系，探究影响感应电流方向的因素。 四、实验步骤 1．明确电流计指针的偏转方向和通过电流计的电流流向的关系 (1)将电流计、电池组、开关和导线连接电路。 (2)通过试触法得到电流计指针的偏转方向和电流计电流的流向之间的关系，如图所示，得到结论左进左偏，右进右偏。 2．观察螺线管上漆包线的绕向 (1)通过相同方向感应电流时，漆包线的绕向不同，感应电流产生的磁场方向不同，如图1、2组所示。 (2)通过观察螺线管的漆包线的绕向，便可确定感应电流产生的磁场方向，如图所示。 3．记录指针的偏转情况 (1)把条形磁铁的N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。如图1、2组所示。记录电流计指针的偏转与N极插入、拔出之间的关系，填入表格。 (2)把条形磁铁的S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。如图3、4组所示。记录电流计指针的偏转与S极插入、拔出之间的关系，填入表格。 学生用书第30页 特别提醒 电流计中电流流向和指针偏转方向间的关系不是确定的，因而在本实验中确定感应电流方向时需要明确电流计指针偏转方向和通过电流计的电流流向的关系。　　 五、数据收集 1．将实验中获得的信息填入表格 条形磁铁运动情况 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 穿过线圈的磁通量的变化情况 向下增加 向下减小 向上增加 向上减小 感应电流的方向(从上向下看) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方向 向上 向下 向下 向上 感应电流磁场方向与原磁场方向的关系 相反 相同 相反 相同 2.实验结论 (1)当条形磁铁的任意一极靠近或插入螺线管时，穿过线圈的磁通量增加，使线圈中产生感应电流，而由感应电流激发的磁场B′的方向总是与条形磁铁的磁场B的方向相反，从而阻碍了线圈中磁通量的增加。 (2)当条形磁铁的任意一极拔出或远离螺线管时，穿过线圈的磁通量减小，使线圈中产生感应电流，而由感应电流激发的磁场B′的方向总是与条形磁铁的磁场B的方向相同，从而阻碍了线圈中磁通量的减小。 (3)感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 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。 类型一　教材原型实验 一、实验原理及操作 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，如果电流从负接线柱流入，指针将向________偏转(选填“左”或“右”)。 (2)观察如图(2)所示的线圈绕线方向，若电流从A流入到B流出，从上向下看电流的方向为______(选填“顺时针”或“逆时针”)。 (3)用如图(3)所示的实验装置，若电流计指针向右偏转，则线圈中感应电流产生的磁场的方向________(选填“向上”或“向下”)。用电流计观察感应电流的方向，然后判断感应电流的磁场方向，得到如表所示的实验记录。 学生用书第31页 线圈的磁场方向 向下 向下 向上 向上 线圈的磁通量的变化 增大 减小 增大 减小 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．感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 B．感应电流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，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反 解析：　(1)根据电流表指针偏转方向与电流方向之间的关系：当电流从“＋”接线柱流入电流表时，指针向右偏转可知，如题目图(1)所示实验表明，如果电流从负接线柱流入指针将向左偏转； (2)如题目图(2)所示的线圈绕线方向，若电流从A流入到B流出，从上向下看电流的方向为逆时针； (3)如题目图(3)