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配套课件（人教版）

第1课时　实验：探究影响感应电流方向的因素 　　　　 第二章　1.楞次定律 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。 素养目标 探究过程 1 合作交流 2 内容索引 课时测评 3 2 3 4 5 1 探究过程 返回 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 — 甲 乙 丙 丁 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。 返回 合作交流 返回 合作交流 例1 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。 答案：见解析图 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，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”)。 　　 向右偏 向左偏 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______(填图中仪器的字母)。 B 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 例2 B D 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”)。 左 右偏 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 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 A C 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)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。 正 S 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 B 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)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。 向上 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。 电路连接如图所示。 (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。 答案：见解析图 (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。 左 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)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 C 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”) 左 右 返回 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。 课时测评 返回 1.(10分)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性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“电阻”“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灵敏电流表时，指针向右摆动。 电阻 多用电表只有电阻挡内部有电源，可使灵敏电流表指针偏转。 2 3 4 5 1 (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，此时电流从灵敏电流表的_____(选填“正”或“负”)接线柱流入，灵敏电流表的指针向左摆动。 短暂 负 灵敏电流表量程太小，多用电表电阻挡内部电源电压相对偏大，长时间超量程通电会损坏灵敏电流表；多用电表红表笔连接着内部电源的负极，此时电流从灵敏电流表的负接线柱流入。 2 3 4 5 1 (3)实验中该同学将磁体某极向下从线圈上方插入线圈时，发现灵敏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标出磁体的极性。 答案：见解析图 灵敏电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱进入灵敏电流表，感应电流的磁场方向向下，故原磁场方向向上，磁体下方是S极，如图所示。 2 3 4 5 1 将线圈B和灵敏电流表串联组成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源和线圈A串联组成另一个回路即可，如图所示。 2.(10分)如图是“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。 答案：见解析图 2 3 4 5 1 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，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，灵敏电流表 如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，说明穿过线圈B的磁通量增大时灵敏电流表指针向右偏，合上开关后，将线圈A迅速插入线圈B中时，穿过线圈B的磁通量增大，则灵敏电流表指针将右偏。 指针将__________(选填“左偏”“不偏”或“右偏”)。 右偏 2 3 4 5 1 ②将通电线圈A插入感应线圈B，待指针稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流表指针将__________(选填“左偏”“不偏”或“右偏”)。 线圈A插入线圈B，待指针稳定后，将滑动变阻器滑片迅速向左滑动时，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，则灵敏电流表指针将向左偏。 左偏 2 3 4 5 1 在灵敏电流表所在的电路中，为电路提供电流的是线圈B。 (3)在灵敏电流表所在的电路中，为电路提供电流的是____(填图中仪器的字母)。 B 2 3 4 5 1 (4)在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将________。 A.因电路不闭合，无电磁感应现象 B.有电磁感应现象，但无感应电流 在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，通过感应线圈B的磁通量发生变化，有电磁感应现象产生，但因电路不是闭合的，所以无感应电流。故选B。 B 2 3 4 5 1 探究线圈中产生的感应电流的方向必须知道电流表指针偏转方向与电流方向之间的关系。 3.(10分)我们可以通过实验探究影响感应电流方向的因素。以下是实验探究过程的一部分，请补充完整。 (1)如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道__________________________ _____________。 电流表指针偏转方向与电流方 向之间的关系 2 3 4 5 1 开关闭合时，线圈A产生的磁场由无到有，穿过线圈B的磁通量增大。若将滑片P向左移动，线圈A中电流增加，穿过线圈B的磁通量也增大，且磁场方向未变，所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同，即向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减小，电流表指针向左偏转。 (2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏。电路稳定后，若向左移动滑片P，电流表指针向____偏转；若将线圈A抽出，电流表指针向 _____偏转。(均选填“左”或 右 左 “右”) 2 3 4 5 1 4.(10分)(1)如图甲是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作是__________。 A.插入铁芯 B.抽出A线圈 C.滑动变阻器的滑片向左滑动 D.断开开关S瞬间 B D 2 3 4 5 1 已知闭合开关瞬间，B线圈中的磁通量增大，产生的感 应电流使灵敏电流表的指针向右偏转，则可知磁通量增 大时，灵敏电流表的指针向右偏转；当闭合开关并将A 线圈迅速插入B线圈中后，要使灵敏电流表的指针向左偏转，根据感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增大，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，回路中电流增大，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。 2 3 4 5 1 (2)G为指针零刻度线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，指针也从中央向左偏。现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____(选填“上”或“下”)；图丁中的电流表指针应向_____(选填“左”或“右”)偏转；图戊中的条形磁体下端为_______(选填“N”或“S”)极。 下 右 S 2 3 4 5 1 题图丙中电流表指针向左偏，可知感应电流的 方向是顺时针(俯视)，感应电流的磁场方向向 下，条形磁体的磁场方向向上，由感应电流的 磁场阻碍磁通量变化可知，原磁通量增大，条形磁体向下插入。题图丁中条形磁体N极向下运动，线圈中磁通量向下增大，感应电流的方向是逆时针(俯视)，则电流表指针向右偏转。题图戊中电流表指针向右偏，则感应电流的方向是逆时针(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，即磁通量减小，由感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，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。 2 3 4 5 1 程中，灵敏电流表的指针__________(选填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。 根据题意，穿过线圈B的磁通量增大时，灵敏电流表的指针向左偏转。闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器的阻值减小，回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流表的指针向左偏转。 5.(10分)某同学用图甲所示的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向左偏转了一下。 (1)闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过 向左偏转 2 3 4 5 1 (2)如图乙所示，RT为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环C用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(C环平面与螺线管线圈平面平行)，并位于螺线管左侧。当周围环境温度急剧降低时，从左向右看， 属环C中电流的方向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)，金属环C将______(选填“向左”或“向右”)运动。 顺时针 向右 2 3 4 5 1 根据安培定则可知，螺线管内部磁场向右，金属环中的磁场向右，当周围环境温度急剧降低时，热敏电阻的阻值增大，回路电流减小，穿过金属环的磁通量减小，根据安培定则可知，感应电流的磁场向右，从左向右看，金属环C中电流的方向为顺时针。金属环C和螺线管中都是顺时针方向的电流，同向电流相互吸引，金属环将向右运动。 返回 2 3 4 5 1 谢 谢 观 看 第二章　电磁感应 2 3 4 5 1 $