内容正文:
物理 选择性必修第二册(人教)
第二章
第一节 课时1 实验:探究影响感
应电流方向的因素
预习新知,理清实验过程
导学第一步
课堂探究,培优关键能力
导学第二步
课下培优巩固练(五)
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、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。
三、实验原理与设计
如图所示,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。通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过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.先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系。
2.观察螺线管上漆包线的绕向。
3.将电流计与螺线管按上图连接好,依次完成以下实验操作,记录观察到的电流计指针偏转情况,填入表中。
项目
磁铁运动及电流方向
相对运动情况
感应电流在线
圈中的方向
五、数据处理
1.根据实验过程中现象记录表格,逐项分析
项目
现象及结论
相对运动情况
感应电流在线圈中的方向
原磁场方向
Φ的变化情况
项目
现象及结论
感应电流的磁场方向(线圈中)
感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系
2.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
考点一 教材原型实验
[例1] 为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。
(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为______(选填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为______(选填“顺时针”或“逆时针”)。
解析:(1)磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,线圈的磁场向下且增强,感应磁场向上,且电流流入电流计左端,根据右手定则可知线圈绕向为顺时针。(2)条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,线圈的磁场向上且减弱,感应电流从电流计右端流入,根据右手定则可知线圈绕向为逆时针。
答案:(1)顺时针 (2)逆时针
考点二 创新方案设计
[例2] 图甲为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时,在计算机屏幕上得到的波形,横坐标为时间t,纵坐标为电流I,根据图线分析可知:将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线,现用该磁铁,从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动,并穿过线圈向远处而去,如图乙所示。下列四个图像中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是( )
解析:选B。条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时,得到图(甲)中①所示图线,现有如图(乙)所示磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动,并穿过线圈向远处而去,由楞次定律得出感应电流方向为顺时针(从左向右看),即为正方向;当远离感应线圈时,则感应电流方向为负方向,故选B。
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