2025-2026学年高二物理寒假假期作业 实验：探究影响感应电流方向的因素 （实验专题）

高中物理选择性必修第二册假期作业 实验：探究影响感应电流方向的因素 （实验专题）答案 1.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上，感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向． 2.答案　(1)欧姆　(2)短暂　负　(3)见解析图 解析　(1)用多用电表的欧姆挡时，内部电路含有直流电源． (2)灵敏电流表量程太小，欧姆表内部电源电压相对偏大，电流超过电流表量程，长时间超量程通电会损坏电流表；欧姆表红表笔连接着电源的负极，灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流从电流表的负接线柱流入． (3)电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱进入电流表，感应电流的磁场方向向下，故原磁场方向向上，条形磁铁S极向下，如图所示． 3.答案　(1)BD　(2)左　右偏 解析　(1)断开时B中磁通量减小，闭合开关时B中磁通量增加，故指针偏向不同，A错误；闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器不移动，B中磁通量不变，所以指针不偏转，B正确；滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，B中磁通量都发生变化，所以有感应电流，灵敏电流计指针不在中央，C错误；滑动变阻器的滑片向右加速移动或者向右减速移动，回路中电阻减小，电流增大，B中磁通量增大，指针偏向同一侧，D正确。 (2)闭合开关前要保证回路中的电流最小，防止烧毁用电器，所以滑动变阻器的滑片应位于最左端。当闭合开关时，B中磁通量增加，灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时，回路中电阻减小，电流增大，B中磁通量增大，所以灵敏电流计的指针右偏。 4.答案　(1)①向下　②增加　③向上　④逆时针方向　(2)顺时针方向 5.答案　(1)B　(2)向上　(3)见解析图 解析　(1)将条形磁体从题图所示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，则螺线管中产生的感应电流方向相反，两个二极管相继分别导通，出现的现象是灯泡A、B交替短暂发光，故选B。 (2)通过实验得知：当电流从题图b中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转，则当电流计指针向右偏转时，螺线管中产生的感应电流从上往下，根据楞次定律可知，条形磁体向上运动。 (3)连线如图： 6.答案　(1)①D　B　②感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化　(2)BC 解析　(1)①实验2中磁体磁场的方向向下，拔出线圈时，线圈中的磁通量减小，感应电流的磁场方向向下，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同；实验4中磁体磁场的方向向上，拔出线圈时，线圈中的磁通量减小，感应电流的磁场方向向上，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由此可以得出：线圈中的磁通量减小时，感应电流的磁场总跟原磁场方向相同，故选D；实验1中磁体磁场的方向向下，插入线圈时，线圈中的磁通量增大，感应电流的磁场方向向上，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；实验3中磁体磁场的方向向上，插入线圈时，线圈中的磁通量增大，感应电流的磁场方向向下，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由此可以得出：线圈中的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，选B。 ②根据上述实验归纳出：线圈中的磁通量增大时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相反；线圈中的磁通量减小时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相同。概括成最简单的结论就是：感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。 (2)由题图乙知，当电流从“-”接线柱流入时，指针向右偏转。断开开关瞬间，电路中电流减小，线圈A中向上的磁通量减少，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流从“-”接线柱流入乙表，乙表向右偏转，A错误；断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间，电路中电流增大，线圈A中向上的磁通量增大，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流从“+”接线柱流入乙表，乙表向左偏转，B正确；滑动变阻器的滑片向a端迅速滑动，电路电阻减小，电流增大，线圈A中向上的磁通量增大，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流从“+”接线柱流入乙表，乙表向左偏转，C正确；同理可知D错误。 7.答案　(1)D　(2)电流流入灵敏电流计方向与灵敏电流计指针偏转方向　(3)越大　(4)B 解析　(1)在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁体外，还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流计，故选D。 (2)依据以上操作，实验中，漏掉的实验步骤是要查明电流流入灵敏电流计方向与灵敏电流计指针偏转方向的关系。 (3)当磁体插入螺线管的速度越快，磁通量变化越快，感应电流也较大，电表指针偏角越大。 (4)条形磁体的N极迅速插入圆形闭合线圈时，得到题图甲中①所示图线，可知N极插入线圈时，电流方向为负方向，现有如题图乙所示磁体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，题图乙所示磁体向线圈靠近时，感应电流方向为顺时针(从左向右看)，即为正方向；当远离圆形线圈时，则感应电流方向为负方向，故选B。 8.答案　(1)a　c　(2)B　(3)磁通量的变化率 解析　(1)将灵敏电流计与线圈B串联成一个回路，所以N连接a。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，所以M连接c。 (2)由题意可知，当P向右匀速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，指针指向右偏。滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，线圈B中磁通量减小，故指针应向右偏转，故A错误；当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁通量减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；滑片向左匀速滑动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针偏转，故C错误。 (3)在电磁感应现象中，磁通量的变化率与匝数的乘积等于电动势，电动势越大，感应电流越大，所以第一次灵敏电流计的指针摆动的幅度比第二次的大，原因是线圈中第一次的磁通量的变化率比第二次的大。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理选择性必修第二册假期作业 实验：探究影响感应电流方向的因素 （实验专题） 1、 实验过程 一、实验原理 1．由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．通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系． 二、实验器材 条形磁铁，螺线管，电流计，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒． 三、实验过程 1．探究电流计指针的偏转方向和电流方向之间的关系． 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏．(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流计都是这样的) 2．探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向 (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． 甲 乙 丙 丁 条形磁铁运动的情况 N极朝下插入线圈 S极朝下插入线圈 N极朝下从线圈中拔出 S极朝下从线圈中拔出 原磁场方向(“向上”或“向下”) 穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”) 感应电流的方向(在螺线管上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”) 原磁场与感应电流磁场方向的关系 (4)整理器材． 四、结果分析 根据上表记录，得到下述结果： 甲、乙两种情况下，磁通量都增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少． 实验结论：闭合回路中感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 五、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大小，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．完成一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作． 2、 针对训练 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”)． 2.在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中，请完成下列实验步骤： (1)为弄清灵敏电流表指针偏转方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极的直流电源进行探究．某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的________(选填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动． (2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔________(选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱，若灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流是由电流表的________(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表的． (3)实验中该同学将条形磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性． 3.(1)如图所示，为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有　　　　　。  A.断开与闭合开关时指针会偏向同一侧 B.闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器不移动，指针不偏转 C.闭合开关，滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D.闭合开关，滑动变阻器的滑片向右加速移动或向右减速移动，都能使指针偏向同一侧 (2)如图所示，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最　　　　　端(填“左”或“右”)，当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时灵敏电流计的指针　　　　　(选填“左偏”“不动”或“右偏”)。  4.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈， (1)S闭合瞬间 ①穿过N的磁场方向为　　　　；  ②穿过N的磁通量　　　　(选填“增加”或“减少”)；  ③线圈N中感应电流磁场方向　　　　；  ④N中感应电流方向为　　　　(俯视)；  (2)S断开瞬间，N中感应电流方向为　　　　(俯视)。  5.某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： (1)(2分)图a中，将条形磁体从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，出现的现象是　　　。  A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 (2)(2分)通过实验得知：当电流从图b中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转，则当条形磁体　　　(选填“向上”或“向下”)运动时，电流计指针向右偏转。  (3)(3分)为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路，请用实线完成其余部分电路的连接。 6.(8分)某同学利用如图甲所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。 (1)(6分)下表为该同学记录的实验现象： 序号 磁体磁场的方向(正视) 磁体运动情况 指针偏转情况 感应电流的磁场方向(正视) 1 向下 插入线圈 向左 向上 2 向下 拔出线圈 向右 向下 3 向上 插入线圈 向右 向下 4 向上 拔出线圈 向左 向上 ①由实验记录　　　　(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同；由实验记录　　　　(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。  A.1、2 B.1、3 C.1、4 D.2、4 ②由实验1、2、3、4得出的结论是　　 。  (2)(2分)该同学利用上面实验中得到的结论，在图乙所示装置中进行以下　　　　(选填字母代号)操作会导致电流表乙的指针向左偏转。其中两个电流表的相同，零刻度居中。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针位置如图乙所示。  A.断开开关瞬间 B.断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间 C.滑动变阻器的滑片向a端迅速滑动 D.滑动变阻器的滑片向b端迅速滑动 7.(1)(2分)如图所示，在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择　　　　。  A.量程为0~3 V的电压表 B.量程为0~3 A的电流表 C.量程为0~0.6 A的电流表 D.零刻度在中间的灵敏电流计 (2)(4分)某同学按下列步骤进行实验： ①将已知绕向的螺线管与电表连接； ②设计表格：记录将磁体N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向； ③分析实验结果，得出结论。 上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明　　　　　　　　　　　　　的关系。  (3)(2分)在上述实验中，当磁体插入螺线管的速度越快，电表指针偏角　　　　(选填“越大”或“越小”)。  (4)(2分)如图甲所示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，根据图线分析知道：将条形磁体的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线，现用该磁体，如图乙所示，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，图丙中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是　　　　。  8.小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应定律”的实验。 (1)(4分)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱　　 　　(选填“a”“b”或“c”)，M连接到接线柱　　 　　(选填“a”“b”或“c”)。  (2)(2分)正确连接电路后，开始实验探究，小华同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断　　　　。  A.滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转 B.线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转 C.滑动变阻器的滑片P向左匀速滑动，灵敏电流计的指针静止在中央 (3)(2分)实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次灵敏电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的　　　　(选填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)比第二次的大。  学科网（北京）股份有限公司 $