2.1 感应电流的方向-【步步高】2023-2024学年高二物理选择性必修 第二册 （粤教版2019）

第一节　感应电流的方向

[学习目标]　1.通过实验探究电流计指针的偏转方向与通入电流方向的关系。2.通过实验探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系(重点)。3.理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向(重难点)。4.掌握右手定则，能够熟练应用右手定则判断感应电流的方向(重点)。

一、探究电流计指针的偏转方向和通入电流之间的关系

实验电路如图甲、乙所示：

结论：电流从哪一侧接线柱流出，指针就向哪一侧偏转，即左进右偏，右进左偏。(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流计都是这样的)

二、探究影响感应电流方向的因素

1．实验目的

(1)探究感应电流方向与哪些因素有关。

(2)学习掌握利用电流表判断感应电流方向的方法。

2．实验器材

电流表、导线、螺线管、条形磁铁。

3．探究思路

(1)提出问题：感应电流方向与什么因素有关？

(2)进行猜想：影响感应电流方向的因素是磁极朝向和磁极运动的方向。

(3)寻找证据：磁极朝向和磁极运动的方向可直接观测到，感应电流的方向可转化为记录电流表指针的偏转方向。

4．实验步骤

(1)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，探究影响感应电流方向的因素。将实验结果记录在下表中。

 

从表中的实验现象，可见感应电流的方向与磁极朝向、磁极运动方向之间并不存在较明显的关系。

(2)用“原磁场的方向”表示“磁极的朝向”，用“原磁通量Φ的变化”表示“磁极运动的方向”，将感应电流的方向也转化为与磁场相关的描述——感应电流磁场的方向。安培定则可以作为转化的工具。依据此思路进行实验操作，并将观察到的实验现象记录在表内。

 

5.实验结论

当原磁通量Φ增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反，当原磁通量Φ减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同，由此可以判定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。

例1　有一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空：

(1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为________(填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”)。

(2)图乙中磁铁下方的极性是________(填“N极”或“S极”)。

(3)图丙中磁铁的运动方向是________(填“向上”或“向下”)。

(4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是________(填“顺时针”或“逆时针”)。

答案　(1)偏向正接线柱　(2)S极　(3)向上　(4)逆时针

解析　(1)由题图甲可知，磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，则线圈中感应电流产生的磁场方向向上，则线圈中感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱。

(2)由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，即线圈中感应电流方向(从上向下看)为顺时针方向，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知原磁场穿过线圈的磁通量增加，则原磁场方向向上，故磁铁下方的极性为S极。

(3)由题图丙可知，原磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流产生的磁场方向向下，则可知原磁场穿过线圈的磁通量减小，磁铁向上运动。

(4)由题图丁可知，磁铁向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，则可知感应电流产生的磁场方向向上，感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向。

针对训练 1　(2023·长沙市雅礼中学高二月考)在“研究电磁感应现象”的实验中。