(讲义)第2章 第1节 感应电流的方向(第1课时)-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)

第一节　感应电流的方向(第1课时) 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。 知识点一　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。 知识点二　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。 知识点三　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。 将观察到的现象与结果填入表中。 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 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 知识点四　数据处理 1．根据实验过程中的现象记录表格，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 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。 知识点五　注意事项 1．实验前应首先明确线圈中电流的流向与电流计指针的偏转方向之间的关系。 2．采用如图所示的电路，由于电流计量程较小，所以把一节干电池与电流计及线圈串联，且在电路中应接入限流变阻器R。 【典例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，且电流从电流计左端流入，根据右手定则可知线圈顺时针绕向。(2)条形磁铁从题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逆时针绕向。 [答案]　(1)顺时针　(2)逆时针 【典例2】　(2022·陕西延安第一中学高二阶段练习)在“探究法拉第电磁感应现象”实验中，某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关组成的部分电路已连接好了，如图所示： (1)请使用两根导线，将电路补充完整。 (2)此实验中使用的电表应是__________。(填选项前的字母) A．灵敏电流表 B．大量程的电压表 C．倍率适宜的欧姆表 (3)(多选)正确选择电表和连接电路后，开始实验探究。下列说法正确的是(　　) A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都不会引起电表的指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转 [解析]　(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电表与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示 (2)此实验中线圈B中产生的感应电动势比较小，回路中产生的感应电流比较小，故此实验中使用的电表应是灵敏电流表，故选A。 (3)开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引起电表的指针偏转，故A错误；线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B正确；开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电表的指针都会偏转，故C错误，D正确。 [答案]　(1)见解析　(2)A　(3)BD 1．如图所示是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，下列说法正确的是(　　) A．比较图甲和图乙可知，感应电流的方向与磁场方向有关 B．比较图乙和图丙可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关 C．比较图甲和图丙可知，感应电流的方向与磁场方向无关 D．由图丁