2026届高三物理一轮复习课件 探究影响感应电流方向的因素

高三一轮复习：探究影响感应电流方向的因素 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 一、原理与操作 技能储备 基础落实　 操作要领 1.探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系。 2.查明线圈绕向。 3.磁体N极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。 4.磁体S极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向 技能储备 基础落实　 二、实验数据与分析 1.以下面四种情况为例，实验结果如下： 技能储备 基础落实　   磁场方向及线圈中磁通量变化 感应电流的方向（从上往下看） 感应电流的磁场方向 甲 磁场方向向下，磁通量增加 逆时针 向上 乙 磁场方向向上，磁通量增加 顺时针 向下 丙 磁场方向向下，磁通量减少 顺时针 向下 丁 磁场方向向上，磁通量减少 逆时针 向上 技能储备 基础落实　 2.实验结论 (1)当线圈中磁通量增加时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相反。 当线圈中磁通量减少时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相同。 (2)当磁体靠近线圈时，两者相斥；当磁体远离线圈时，两者相吸。 三、实验注意事项 1.确定电流方向与电流表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表。 2.电流表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，等电流表指针回零后再进行下一步操作。 技能储备 基础落实　 考点一　教材原型实验 【例1】　（多选）（2025·北京卷）用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关键能力 阶梯突破 关于本实验，下列说法正确的是 BC （填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 解析　本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误；本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确；由题图2甲和乙知，把条形磁体的N极和S极插入螺线管时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关，故C正确。 BC 关键能力 阶梯突破 【例2】　物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。 (1)请用笔画线代替导线，将图中各器材连接起来，组成正确的实验电路。 答案　见解析图 关键能力 阶梯突破 解析　将电源、开关、A线圈、滑动变阻器串联成一个回路，再将灵敏电流计与B线圈串联成另一个回路，实验电路如图所示。 关键能力 阶梯突破 (2)把A线圈插入B线圈中，如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，下面操作出现的情况有： ①向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向 右 （选填“左”或“右”）偏转； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出A线圈中的铁芯，灵敏电流计指针将向 左 （选填“左”或“右”）偏转。 解析　①闭合开关，穿过B线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏了一下，则滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的阻值减小，电流增大，穿过B线圈的磁通量增大，指针向右偏转；②拔出A线圈中的铁芯，穿过B线圈的磁通量减小，指针向左偏转。 右 左 关键能力 阶梯突破 (3)根据实验结果判断产生感应电流的本质是 穿过B线圈的磁通量发生变化 。 解析　产生感应电流的本质是穿过B线圈的磁通量发生变化。 穿过B线圈的磁通量发生变化 关键能力 阶梯突破 考点二　实验拓展与创新 【例3】　（2025·广东东莞实验中学期中）甲、乙两位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。 关键能力 阶梯突破 (1)请在图(a)中补齐连线；补齐线后，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作同样能使指针向右偏转的有 CD 。 A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合时将B线圈从A线圈中拔出 D．开关闭合时将B线圈倒置再重新插入A线圈中 CD 关键能力 阶梯突破 解析　将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将灵敏电流计与大螺线管串联成另一个回路，实物连接如图所示； 关键能力 阶梯突破 断开开关时，线圈中电流迅速减小，则A线圈中磁通量减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小A线圈中的磁通量或增大A线圈中反向的磁通量；闭合开关，B线圈中的电流突然增大，则A线圈中的磁通量增大，故A错误。开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，B线圈中的电流增大，则A线圈中的磁通量增大，故B错误。开关闭合时将B线圈从A线圈中拔出，则A线圈中的磁通量减小，故C正确。开关闭合时将B线圈倒置，再重新插入A线圈中，则A线圈中反向的磁通量增大，故D正确。 关键能力 阶梯突破 (2)为确切判断A线圈中的感应电流方向，应在实验前先查明灵敏电流计指针偏转方向与 电流方向 的关系。 解析　判断感应电流具体流向，应先查明灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系。 电流方向 关键能力 阶梯突破 (3)乙同学设计了图(b)所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的 负极 （选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯 　C　 （选填“C”或“D”）短暂亮起。 解析　欧姆挡指针没有偏转时，说明二极管的负极与电源正极相连，根据多用电表红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极。当磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量向下且增大，则线圈中电流的方向从上往下看为逆时针方向，灯C短暂亮起。 负极 　C　 关键能力 阶梯突破 1.某学习小组在研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系的实验中采用了如图甲所示的实验装置。 关键能力 阶梯突破 (1)实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度Δd，如图乙所示，Δd＝ 5.666 mm。 解析　螺旋测微器固定刻度为5.5 mm，可动刻度为16.6×0.01 mm＝0.166 mm，所以最终读数为5.5 mm＋0.166 mm＝5.666 mm。 5.666 关键能力 阶梯突破 (2)在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。这样的实验设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在Δt时间内 穿过线圈的磁通量的变化量 。 解析　在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，穿过线圈磁通量的变化量ΔΦ都相同。 穿过线圈的磁通量的变化量 关键能力 阶梯突破 关键能力 阶梯突破 解析　感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）。 (5)其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线，其斜率 加倍 （选填“减半”“不变”或“加倍”）。 加倍 关键能力 阶梯突破 2.在用如图甲所示装置研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系的实验中： (1)本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和 电压 传感器。 解析　需要电压传感器测量感应电动势的平均值。 电压 关键能力 阶梯突破 (2)记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图乙所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验，得到的面积S′ 　＝　 （选填“＞”“＜”或“＝”）S。 　＝　 关键能力 阶梯突破 1．如图甲所示是研究电磁感应现象的实验装置。 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，灵敏电流表指针将 向右 (选填“向左”“向右”或“不”)偏转。 解析　已知闭合开关瞬间，B线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流表的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流表的指针向右偏转。 向右 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (2)连接好电路后，并将A线圈插入B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作是 BD (多选)。 A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S瞬间 解析　要使灵敏电流表的指针向左偏转，则B线圈中的磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，故A错误；拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，故B正确；滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，故C错误；断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故D正确。 BD 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图乙所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图丙中的条形磁体的运动方向是向 下 (选填“上”或“下”)；图丁中的条形磁体下端为 S (选填“N”或“S”)极。 下 S 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 解析　题图丙中灵敏电流表指针向左偏，可知线圈中感应电流的方向是顺时针方向(俯视)，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁体的磁场方向向上，由楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增加，条形磁体向下插入；题图丁中灵敏电流表指针向右偏，则线圈中感应电流的方向为逆时针方向(俯视)，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁体向上拔出，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁体的磁场方向应该向上，所以条形磁体上端为N极，下端为S极。 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 2．在“探究影响感应电流方向的因素”实验中， (1)为安全检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系，在给出的实物图(如图甲)中，将需要的实验仪器正确连成完整的实验电路。 答案　见解析图 甲　　　　　　　　　　 乙 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 解析　为安全检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系，应将电源和灵敏电流表连接，考虑到灵敏电流表的内阻很小，量程也很小，需接入大电阻保护电表，几个元件串联连接，完整的实验电路如图所示。 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (2)电路中定值电阻的作用主要是 C 。 A．减小电路两端的电压，保护电源 B．增大电路两端的电压，保护电源 C．减小电路中的电流，保护灵敏电流表 D．减小电路中的电流，便于观察灵敏电流表的读数 解析　因灵敏电流表的内阻很小，直接接电源两端容易被损坏，则接入定值电阻主要是为了减小电路中的电流，保护灵敏电流表，故C正确。 C 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (3)图乙所示实验中，下列说法正确的是 AB (多选)。 A．判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕法 B．实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，感应电流的产生将更加明显 C．实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，不管缓慢，还是迅速，都不影响实验现象 D．将N极向下插入线圈或将S极向下插入线圈，电流表的偏转方向相同 解析　判断感应电流的方向时，用楞次定律需要知道线圈流过电流时原磁场的方向，则需要先确定线圈的绕法，故A正确；实验中将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，磁通量的变化率更大，产生的感应电流更大，指针的偏转幅度更大，产生的现象将更加明显，故B正确，C错误；将N极向下插入线圈或将S极向下插入线圈，磁通量都增大，但两种方式的原磁场方向相反，由楞次定律可知感应电流方向相反，电流表的偏转方向相反，故D错误。 AB 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 3．在研究电磁感应现象实验中， (1)图中给出了可供使用的实验器材，某同学选择了电源、开关和带铁芯的原、副线圈，还需选择的器材有： 滑动变阻器和灵敏电流表 。 解析　某同学选择了电源、开关和带铁芯 的原、副线圈，还需选择的器材有：滑动变阻器和灵敏电流表。 滑动变阻器和灵敏电流表 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (2)从能量转化的角度来看，闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程中 机械 能转化为 电 能；若闭合电路中的感应电流是因磁感应强度发生变化而产生的，则是 磁场 能转化为 电 能。 解析　从能量转化的角度来看，闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程中机械能转化为电能；若闭合电路中的感应电流是因磁感应强度发生变化而产生的，则是磁场能转化为电能。 机械 电 磁场 电 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (3)下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流表的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流表时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。图中给出了条形磁体运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是 ABD (多选)。 A．甲图中灵敏电流表的指针偏转方向向右 B．乙图中螺线管内部的磁场方向向下 C．丙图中条形磁体向下运动 D．丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向 ABD 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 解析　题图甲中N极插入螺线管时，向下的磁通量增加，根据楞次定律可知，灵敏电流表的电流从“＋”接线柱流入，则指针偏转方向向右，选项A正确；题图乙中感应电流从“－”接线柱流入灵敏电流表，根据右手螺旋定则可知螺线管内部的磁场方向向下，选项B正确；题图丙中感应电流从“＋”接线柱流入灵敏电流表，则根据右手螺旋定则可知螺线管内部的磁场方向向上，则题图丙中条形磁体向上运动，选项C错误；题图丁中感应电流从“＋”接线柱流入灵敏电流表，条形磁体向上运动，则螺线管中感应电流的磁场向下，则螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向，选项D正确。 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 4．某学习小组使用如图甲所示的装置探究影响感应电流方向的因素，螺线管A、滑动变阻器、开关与电源构成闭合回路；螺线管B与电流表构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (1)要想使电流表指针发生偏转，下列四种操作中可行的是 BCD (多选)。 A．闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动 B．闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B C．闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片 D．螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关 解析　要想使电流表指针发生偏转，即螺线管B与电流表构成的闭合电路产生感应电流，则螺线管B中的磁通量发生变化。闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动，螺线管B中的磁通量不变，故不产生感应电流，故A错误；闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B，螺线管B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确；闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片，螺线管A中的电流发生变化，产生的磁场变化，螺线管B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故C正确；螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关瞬间螺线管A中的电流发生变化，产生的磁场变化，螺线管B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。 BCD 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (2)利用图乙所示的装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系，螺线管B与电流表构成闭合回路。正确连接好实验电路后，将条形磁体N极朝下插入螺线管B，观察到电流表的指针向右偏。 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 ①将条形磁体N极朝下拔出螺线管B，观察到电流表的指针 向左偏 (填“向左偏”或“向右偏”)； ②将条形磁体S极朝下插入螺线管B，观察到电流表的指针 向左偏 (填“向左偏”或“向右偏”)。 解析　①将条形磁体N极朝下拔出螺线管B，磁通量变化与插入时的变化相反，产生的感应电流方向相反，观察到电流表的指针向左偏。 ②将条形磁体S极朝下插入螺线管B，穿过螺线管B的磁场方向与N极朝下插入时的磁场方向相反，产生的感应电流的方向相反，观察到电流表的指针向左偏。 向左偏 向左偏 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 5．为探究影响感应电流方向的因素，某同学实验如下： 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (1)首先按图1甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转；再按图1乙所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验 D 。 A．各仪器及导线是否完好 B．干电池是否为新电池 C．灵敏电流表测量的电流是否准确 D．灵敏电流表指针偏转方向与电流方向的关系 解析　进行上述实验的目的是检验灵敏电流表指针偏转方向与电流方向的关系，故D正确。 D 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (2)接下来用如图2所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁体插入螺线管的过程中，观察到灵敏电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向，由此可推断磁体下端的磁极为 S 极。 解析　观察到灵敏电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向，根据右手螺旋定则可知磁体下端的磁极为S极。 顺时针 S 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 (3)用通电螺线管代替条形磁体，实验器材如图3所示，请完善实物连接图。 连好电路，并将B线圈插入A线圈中。在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，滑动变阻器的滑片应向 右 滑动。 答案　见解析图 右 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 解析　根据实验原理连接实物图如图所示。 在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，可知电流增大时，灵敏电流表的指针向右偏，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，需减小电流，则滑动变阻器的滑片应向右滑动。 课 时 作 业 题库 1 2 3 4 5 装置及原理 1.实验原理：改变穿过闭合回路的磁通量，回路中有感应电流，利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。 2.实验电路图 (1)探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系实验电路图如图1所示。 (2)探究影响感应电流方向的因素实验电路图如图2所示 $