第2章 1 第1课时 实验：探究影响感应电流方向的因素-【成才之路·学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

●047 第二章 电磁感应 1.楞次定律 第1课时 实验：探究影响感应电流方向的因素 ○目标重点展示 素养目标 学习重点 物理观念 知道影响感应电流方向的因素。 1.理解实验原理，会选择实验器材。 2.能正确进行实验操作，通过列表找出感应电流的磁场 (1)实验操作和实验方法 科学探究 与原磁场的关系。 (2)实验结论的理解 3.通过实验探究影响感应电流方向的因素，掌握对实验 现象和实验结果进行归纳推理的方法。 实验要点梳理系统学习·落实新知 [回顾]已学电磁感 ●实验思路 应知识 1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。 1.磁通量大小 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 (1)匀强磁场：重= B·Ssin日（日为B 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。 与S的夹角)。 [回顾] (2)非匀强磁场：用 台实验器材 有效磁感线条数 表示。 条形磁体，螺线管， ,导线若干，干电池，滑动变阻器，开关，电 2.感应电流的产生 池盒。 条件 目实验步骤 (1)电路闭合（问题 1.探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系 中由线圈、电流表及 导线构成)。 实验电路如图(a)、(b)所示。 (2)磁通量变化。 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，并非所有电流表都是这样的）。 042 图(a) 图(b)》 2.探究条形磁体插入或抽出线圈时感应电流的方向 (1)按如图所示连接电路，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)向上抽出线圈的实验。 甲 ①条形磁体插入线圈，线圈内磁通量增大（如图甲、乙所示） [总结]需要掌握的 磁体的磁 感应电流的 感应电流的 图号 归纳总结 过程与方法 场方向 方向（俯视） 磁场方向 探究感应磁场方问利 甲 向下 向上 用的是实验探究法， 感应电流的磁场与 分析实验表格利用的 乙 向上 向下 原磁场方向 是分类比较法，总结 ②条形磁体从线圈中抽出，线圈内磁通量减小（如图丙、丁所示） 出楞次定律利用的是 归纳总结法。 磁体的磁 感应电流的 感应电流的 图号 场方向 归纳总结 方向（俯视） 磁场方向 丙 向下 向下 感应电流的磁场与 丁 向上 向上 原磁场方向 四实验结论 1.甲、乙两种情况：当穿过线圈的磁通量 时，感应电流的磁场与 磁体的磁场方向 ,阻碍磁通量的 2.丙、丁两种情况：当穿过线圈的磁通量 时，感应电流的磁场与 磁体的磁场方向 阻碍磁通量的 3.结论：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ●[总结] 玉注意事项 1.实验前查明两方向 (1)电流表中电流的流入方向与指针偏转方向的关系。 (2)实验所用线圈的绕向。 043 2.实验中画出实验装置示意图，在图中标注磁体运动方向、电流表指针偏转方向、感应电流的 环绕方向。 3.磁体插入或抽出的同时观察电流表指针的偏转情况，并做记录。 4.明确磁体的N极、S极 5.实验中记录数据采用列表法。 经典题型剖析教材实验·及时巩固 例1：(1)在探究感应电流方向的规律的实验中，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 0 A.量程为0~3V的电压表 B.量程为0~3A的电流表 C.量程为0~0.6A的电流表 D.零刻度在中间的灵敏电流计 (2)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：记录将磁铁、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：查明 的关系。 (3)如图所示，图甲为某实验小组利用微电流传感器做探究感应电流方向的规律实验时，在计 算机屏幕上得到的波形。横坐标为时间，纵坐标为电流I,根据图线分析知道：将条形磁 铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图甲内①所示图线，现用该磁铁，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 接微电流传感器 乙 创新实验提升方法迁移·细研深究 例2：(2025·重庆市高二期末)如图所示是“探究影响感应电流方 向的因素”的实验装置。 (1)将图中所缺导线补充完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了 下，那么合上开关后，进行下述操作时可能出现的情 况是： ①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将 (选填“左偏”“不 偏”或“右偏”)。 ②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指 针将 (选填“左偏”“不偏”或“右偏”)。 (3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是 (填图中仪器的字母)。 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[9]由于K从水平方向逆时针旋转60°，则0=30°，根据几何关系 可知此时粒子做匀速圆周运动的半径为11=2h 根据洛伦兹力提供向心力可知%，B=m 解得4=9B=29Bh mm (3)由题意带正电粒子恰好在M点产生光点，则关闭磁场时 粒子速度恰好指向M,过M点做正电粒子轨迹的切线，切点 为P,如图 根据前面解析可知OW=√3h,所以NM=23h 由于O'N=r,=2h,且O'N⊥NM 根据几何关系可知∠N0'M=∠P0'M=60°，而∠KO'N=120 所以a=120° 拉子在隧场中运动的周颗7=霜时应的圆心角a=120 所以=T=·3B =1.2πm=2πm 9.BC由题可知电子所受电场力水平向左，电子从N到P的过 程中电场力做负功，故A错误；根据沿着电场线方向电势逐渐 降低可知N点的电势高于P点，故B正确；由于洛伦兹力一 直都和速度方向垂直，故电子从M到N洛伦兹力都不做功， 故C正确；由于M点和P点在同一等势面上，故从M到P电 场力做功为0，而洛伦兹力不做功，M点速度为0，根据动能定 理可知电子在P点速度也为0，则电子在M点和P点都只受 电场力作用，在匀强电场中电子在这两点电场力相等，即合力 相等，故D错误。故选BC。 25(√ 解析：(1)粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有gU 2qU 解得、=√m (2)粒子在C,中，根据牛顿运动定律有9 d ma -21 根据匀变速直线运动规律有d=2ad、心，=at 又tan0= 解得0=45°。 (3)粒子在P处时的速度大小为p=√、+ 在磁场中运动时根据牛顿第二定律有g,B=m, R 由几何关系可知R=2d 解得B=↓2m四 dq 第二章 电磁感应 1.楞次定律 第1课时实验：探究影响感应电流方向的因素 实验要点梳理 二、电流表 三、2.(2)①逆时针顺时针相反②顺时针逆时针相同 四、1.增加相反增加2.减少相同减少 经典题型剖析 例1：(1)D(2)电流流入电表方向与电表指针偏转方向 (3)B 解析：(1)在探究感应电流方向的规律的实验中，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：查明电流流入 电表方向与电表指针偏转方向的关系。 (3)条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时，得到图甲中①所 示图线，现有如图乙所示磁铁S极自远处匀速沿一圆形线圈 的轴线运动，则产生的感应电流方向与①相反，为正方向；当 远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向。故选B。 创新实验提升 例2：(1)见解析图(2)①右偏②左偏(3)B 解析：(1)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路，将开 关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可，如图 所示。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一 下，说明穿过线圈B的磁通量增加时灵敏电流计指针向右偏， 合上开关后，将线圈A迅速插入线圈B中时，穿过线圈B的 磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏；线圈A插入线圈B 后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，线圈A中电流减小， 穿过线圈B的磁通量减少，灵敏电流计指针将向左偏。 (3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是线 圈B。 3