1.楞次定律 第1课时 实验：探究影响感应电流方向的因素-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

学生用书⬇第36页 1.楞次定律 第1课时　实验：探究影响感应电流方向的因素 【素养目标】　1.掌握“探究影响感应电流方向的因素”的实验方案并认识实验器材。2.熟悉实验步骤和注意事项。3.经历通过实验探究总结规律得出结论的分析过程。 【原理探究】 活动1.实验中怎样利用电流表(0刻度线在中央)确定感应电流的方向？ 提示：根据电流表指针偏转方向与电流方向的关系，确定感应电流的方向。 活动2.怎样判断感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系？ 提示：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。 活动3.本实验中需要用到哪些实验器材？ 提示：条形磁体，螺线管，电流表，导线若干，干电池，滑动变阻器，开关等。 【实验过程】 一、进行实验 1.探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系 实验电路如图1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，并非所有电流表都是这样的) 2.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向 (1)按图2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)向下时插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验。 二、数据记录与分析 1.观察并记录原磁场方向、电流方向、磁通量大小的变化情况，并将结果填入表格。 — 甲 乙 丙 丁 条形磁体运动的情况 N极朝 下插入 线圈　 S极朝 下插入 线圈　 N极朝 下抽出 线圈　 S极朝 下抽出 线圈　 原磁场方向(“向上”或“向下”) 向下 向上 向下 向上 穿过线圈的磁通量变化情况(“增大”或“减小”) 增大 增大 减小 减小 学生用书⬇第37页 感应电流的方向(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”) 向上 向下 向下 向上 原磁场与感应电流磁场方向的关系 相反 相反 相同 相同 2.实验结论 (1)当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加。 (2)当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 【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，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表。 2.电流表选用零刻度线在中间的灵敏电流表。 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，等电流表指针回零后再进行下一步操作。 一　教材原型实验 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一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将　　　　(选填“向左偏”或“向右偏”)，A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将　　　　(选填“向左偏”或“向右偏”)。 (2)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)。 答案：(1)见解析图　(2)向右偏　向左偏　(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，连接图如图所示。 (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B线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，穿过B线圈的磁通量增加，则灵敏电流计指针将向右偏；A线圈插入B线圈后，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B线圈的磁通量减少，则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。 (2024·浙江绍兴市高二期末)(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，电流表指针都静止在中央 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)闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最　　　　　(选填“左”或“右”)端，当闭合开关时，发现电流表的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的指针　　　　　(选填“左偏”“不动”或“右偏”)。 答案：(1)BD　(2)左　右偏 解析：(1)断开开关时B中磁通量减小，闭合开关时B中磁通量增大，故两次指针偏向不同，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，所以都有感应电流，电流表指针不在中央，C错误；滑动变阻器的滑片向右加速移动或向右减速移动，回路中电阻都减小，电流都增大，B中磁通量都增大，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，防止产生的感应电流过大烧毁电流表，所以滑动变阻器的滑片应位于最左端。当闭合开关时，B中磁通量增大，电流表的指针右偏。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，所以电流表的指针右偏。 针对练.(1)如图甲为某实验小组探究影响感应电流方向的因素的实验装置，关于实验过程中应该注意的事项和实验现象，以下说法正确的是　　　　。 A.实验前应该先仔细观察，查清线圈的绕向 B.开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观察到电流表指针不发生偏转 C.开关闭合后，线圈A从线圈B中抽出和插入过程中会观察到电流表指针偏转方向相反 学生用书⬇第38页 D.开关闭合与断开瞬间，电流表指针都会偏转，但偏转方向相同 (2)如图乙所示，当电流从电流表正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈相连之后，将上端为S极的磁体插入线圈中，电流表指针偏转的方向应为偏向　　　　(选填“正”或“负”)接线柱。根据图丙中电流表指针偏转方向可以判断出插入线圈磁体下端的磁极为　　　　(选填“N”或“S”)极。 答案：(1)AC　(2)正　S 解析：(1)探究影响感应电流方向的因素的实验，实验前要仔细观察，弄清楚线圈绕向，搞清线圈电流方向与电流表指针偏转方向的关系，故A正确；开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小，导致穿过线圈B的磁通量变化，从而产生感应电流，会观察到电流表指针发生偏转，故B错误；开关闭合后，线圈A从线圈B中抽出和插入过程中，穿过线圈B的磁通量变化，前者减小，后者增大，依据感应电流的磁场阻碍磁通量变化，会观察到电流表指针偏转方向相反，故C正确；开关闭合与断开瞬间，穿过线圈B的磁通量都会变化，开关闭合瞬间磁通量增大，开关断开瞬间磁通量减小，依据感应电流的磁场阻碍磁通量变化，会观察到电流表指针偏转，而且偏转方向不同，故D错误。 (2)当电流从电流表正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转，若将上端为S极的磁体插入线圈中，原磁场方向向下且磁通量增大，根据感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，故指针偏向正接线柱一侧；根据题图丙中电流表指针偏向负接线柱一侧，可知感应电流是从负接线柱流入电流表的，根据安培定则，可知感应电流的磁场方向向下，因条形磁体向下运动，磁通量增大，根据感应电流的磁场阻碍磁通量变化，可知原磁场方向向上，则插入线圈磁体下端的磁极为S极。 二　拓展创新实验 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素。 (1)图a中，将条形磁体从图示位置先向上后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)通过实验得知：当电流从图b中电流表的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体　　　　(选填“向上”或“向下”)运动时，电流表指针向右偏转。 (3)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所示的电路，请用实线完成其余部分电路的连接。 (4)若图c电路连接正确，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最　　　　(选填“左”或“右”)端。 (5)若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转；则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流表指针　　　　。 A.不偏转　　　 B.向左偏转　　　 C.向右偏转 答案：(1)B　(2)向上　(3)见解析图　(4) 左　(5)C 解析：(1)条形磁体向上移动一小段距离，穿过线圈的磁通量减小，向下移动一小段距离，穿过线圈的磁通量增大，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管的单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光。故选B。 (2)电流表指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入电流表，线圈中的感应电流方向为顺时针(从上向下看)，由安培定则可知，线圈中感应电流产生的磁场方向向下，与条形磁体的磁场方向相同，所以此时磁体向上运动。 (3)电路连接如图所示。 (4)闭合开关瞬间，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，穿过线圈的磁通量增大，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 (5)开关闭合瞬间，穿过线圈的磁通量增大，指针向左偏转；将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过线圈的磁通量减小，电流表指针应向右偏转。故选C。 针对练.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，电流表刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流表的右接线柱，电池的负极与电流表的左接线柱相碰时，指针向右偏转。电路如图所示，将线圈A放在线圈B中，在合上开关S的瞬间，电流表指针应向　　　偏转；保持开关闭合，将线圈A从线圈B中抽出时，电流表指针应向　　　　偏转。(均选填“左”或“右”) 答案：左　右 解析：在合上开关S的瞬间，线圈A中的电流产生向上的磁场，线圈B就置于向上并瞬间增强的磁场中，则线圈B中的感应电流从电流表左接线柱进入，所以指针向左偏。保持开关闭合，将线圈A从线圈B中抽出时，线圈B的磁通量减小，则线圈B中的感应电流从电流表右接线柱进入，所以指针向右偏。 学科网（北京）股份有限公司 $