内容正文:
实验十四 探究影响感应电流方向的因素
一、实验原理
1.重温产生感应电流的几种实验,根据灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系,找出感应电流的方向.
2.观察并记录感应电流的方向与导体运动方向或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.
二、实验器材
条形磁铁,U形磁铁,螺线管,导体棒,灵敏电流计,导线若干,干电池一节,滑动变阻器,开关,电池盒.
三、实验步骤
1.探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向
(1)确定电流计指针偏转方向与电流方向及电流计红、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,发现电流计指针偏转后立即断开开关.
④记录电流方向与电流计的指针偏转方向和电流计红、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,磁通量大小变化情况,并将结果填入表格.
表格一:
N极向下(对着线圈)
S极向下
原磁场B0方向
磁铁运动方向
感应电流方向
感应电流的磁场B′方向
磁通量变化情况
B0与B′方向关系
2.探究导体切割磁感线时感应电流的方向
(1)用与实验一相同的方法判断电流方向与电流计指针偏转方向的关系.
(2)按图连接电路.
(3)沿不同方向运动导体棒.
观察并记录磁场方向、导体棒运动方向和电流方向,将结果记录在设计的表格中.
表格二:
磁场
方向
导线棒运
动方向
电流
方向
(4)总结电流方向、磁场方向和导体棒运动方向三者间的关系.
四、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.
某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向.
(1)由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分(见表格),发现后又重做了这部分:将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程,发现电流计指针向右偏转(已知电流从右接线柱流入电流计时,其指针向右偏转),则①填__顺时针__,②填__向下__.
B原方向
ΔΦ
I感方向(俯视)
B感方向
N极插入
向下
增大
逆时针
向上
S极插入
向上
增大
①
②
N极抽出
向下
减小
顺时针
向下
S极抽出
向上
减小
逆时针
向上
(2)由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系:__ΔΦ增大,B原与B感反向,ΔΦ减小,B原与B感同向__.
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