实验13 探究影响感应电流方向的因素（复习讲义）（天津专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义聚焦“探究影响感应电流方向的因素”实验，围绕楞次定律实验探究及数字化/创新实验方案两大核心考点，按教材原型实验到创新实验方案的逻辑层次展开，通过知识解构、例题变式、真题溯源等环节，帮助学生掌握实验原理、楞次定律应用及创新实验设计，体现复习的系统性与针对性。 讲义突出数字化实验与创新装置设计特色，如用磁传感器实时分析感应电流方向，通过基础例题、变式拓展、高考真题分层练习，培养学生科学探究与科学思维能力，助力高效突破考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

实验13 探究影响感应电流方向的因素 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知识点1 探究感应电流方向与磁场方向的关系 知识点2 探究感应电流方向与磁通量变化方向的关系 考点二 创新实验方案 知识点1 数字化实验传感器在探究感应电流方向中的应用 知识点2 创新实验装置设计 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 教材原型实验 （楞次定律实验探究） —— 浙江1月·实验题 北京·实验题 创新实验方案 （数字化实验/创新装置） —— —— 北京·选择题 考情分析 题型与考向： 天津高考对电磁感应实验的考查以选择题和实验题为主，侧重楞次定律的理解与应用，实验探究类题目注重考查学生的实验设计能力和数据分析能力。题目难度中等偏易，区分度较好 情境与立意： 1. 教材原型实验：利用条形磁铁、灵敏电流计、螺线管等器材探究感应电流方向的影响因素，验证楞次定律。 2. 创新实验方案：数字化传感器（霍尔传感器、磁传感器）在电磁感应实验中的应用，创新实验装置设计。 复习目标 1. 掌握探究感应电流方向实验的原理、步骤和结论。 2. 理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。 3. 掌握右手定则及其应用。 4. 了解数字化实验在探究感应电流方向中的应用。 5. 能设计创新实验方案探究电磁感应现象。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知●识●解●构 1. 实验器材：条形磁铁、灵敏电流计、螺线管（线圈）、导线、滑动变阻器（可选）。 2. 实验原理：当条形磁铁插入或拔出螺线管时，穿过螺线管的磁通量发生变化，闭合回路中产生感应电流，灵敏电流计指针偏转。 3. 实验步骤： （1）按图连接电路，将螺线管与灵敏电流计串联成闭合回路。 （2）将条形磁铁的N极迅速插入螺线管，观察电流计指针偏转方向。 （3）将条形磁铁的N极从螺线管中缓慢拔出，观察电流计指针偏转方向。 （4）将条形磁铁的S极迅速插入螺线管，观察电流计指针偏转方向。 （5）将条形磁铁的S极从螺线管中缓慢拔出，观察电流计指针偏转方向。 4. 实验结论： （1）感应电流的方向与磁场方向有关。 （2）感应电流的方向与磁通量的变化方向有关（磁通量增加或减少）。 （3）当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反（阻碍增加）。 （4）当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（阻碍减少）。 5. 楞次定律：感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化。简记为"增反减同"。 6. 判断感应电流方向的步骤：确定原磁场方向→判断磁通量变化（增/减）→根据"增反减同"确定感应磁场方向→用安培定则（右手螺旋定则）确定感应电流方向。 知识点1 探究感应电流方向与磁场方向的关系 例题1、（多选）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。如图所示，在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，下列实验操作中说法正确的是（　　）    A．判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕向 B．实验中将条形磁铁快速插入或快速拔出时，指针偏转将更加明显 C．实验中将条形磁铁插入时，插入快慢对实验现象不产生影响 D．将条形磁铁N极向下插入线圈或S极向下插入线圈，电流表的偏转方向相同 【答案】AB 【详解】A．用楞次定律判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕向，故A正确； BC．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，产生的感应电流大，指针的偏转幅度大，产生的现象将更加明显，故B正确，C错误； D．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，但两种原磁场的方向相反，由楞次定律得出的感应电流方向相反，电流表的偏转方向相反，故D错误。 故选AB。 变式1、在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，用灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”和“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流。已知在图甲中，电流计指针向左偏转，则对下图所示的实验过程，说法正确的是（　　） A．甲图中感应电流产生的磁场方向向下 B．乙图中电流计指针向左偏转 C．乙图和丙图中磁铁受到线圈作用力的方向都向下 D．丙图和丁图中电流计指针的偏转方向不同 【答案】D 【详解】A．甲图中穿过线圈向下的磁通量增大，故感应电流产生的磁场方向向上，A错误； B．乙图中穿过线圈向上的磁通量增大，故感应电流产生的磁场方向向下，和甲图相反，向右偏，B错误； C．根据“来拒去留”原则可知乙图磁铁受到向上的作用力，丙图磁铁受到向下的作用力，C错误； D．丙图中穿过线圈向下的磁通量增大，感应电流产生的磁场方向向下，与甲图相反，感应电流向右偏，丁图中穿过向上的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向上，感应电流向左偏，故D正确。 故选D。 变式2、（多选）在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如图甲中a所示。若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中b所示，下列说法正确的是（    ） A．则磁铁的Q端是N极 B．则磁铁的Q端是S极 C．则线圈的C接线柱链接的是电流计的B接线柱 D．则线圈的C接线柱链接的是电流计的A接线柱 【答案】AC 【详解】AB．指针向b位置偏转，则电流从B接线柱流入，将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，F为感应电动势的正极，根据安培定则可知，感应电流的磁场向上，根据楞次定律可知，磁铁的P端是S极，Q端是N极，故A正确，B错误； CD．将磁铁S极从线圈中插入，线圈中原磁通量的方向向上，线圈中的原磁通量增加，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为从C流向D，可知D端为感应电动势的正极，A与D连接，B与C连接，电流从B流入，故C正确，D错误。 故选AC。 知识点2 探究感应电流方向与磁通量变化方向的关系 例题2、（多选）电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是（　　） A．闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针发生偏转 B．保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管下端插入或抽出B螺线管中时，电流计指针偏转方向相反 C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且示数不为零 D．保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，B螺线管中产生不同方向的感应电流 【答案】ABD 【详解】A．闭合和断开开关时，B螺线管中的磁通量都会发生变化，都会有感应电流产生，故A正确； B．保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管插入或抽出B螺线管中时，通电螺线管内磁通量变化趋势相反，产生的感应电流方向也相反，故B正确； C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，B螺线管中的磁通量不会发生变化，所以电流计不偏转，示数为0，故C错误； D．保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，B螺线管中磁通量一会增加，一会减少，所以产生不同方向感应电流，故D正确。 故选ABD。 变式3、图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。在电路连接正确的情况下，回答下列问题则在下列说法不正确的是（　　） A．在甲图中线圈将条形磁铁N极插入线圈和将B线圈时从N极抽出，灵敏电流计指针偏转方向相反 B．在图乙中将导体棒不沿着与磁感线垂直的方向的方向移动时，电流计的指针一定不偏转 C．在图丙中保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片快速移动比缓慢移动时，电流计的指针偏转幅度大些 D．在图丙中开关断开瞬间，在B线圈中也有感应电动势产生 【答案】B 【详解】A．将条形磁铁N极插入线圈和将B线圈时从N极抽出，线圈中原磁场方向相同，拔出和插入时磁通量变化正好相反，根据楞次定律可知，产生感应电流方向相反，故A正确，A项不符题意； B．在图乙中将导体棒不沿着与磁感线垂直的方向的方向移动时，只要有垂直磁场切割的速度分量，就能产生动生电动势，从而在闭合回路上产生感应电流，则灵敏电流计指针可以偏转，故B错误，B项符合题意； C．在图丙中保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片快速移动比缓慢移动时，磁通量的变化率较大，产生的感应电动势较大，感应电流较大，电流计的指针偏转幅度大些，故C正确，C项不符题意； D．在图丙中开关断开瞬间，穿过线圈B中磁通量要减小，在B线圈中也有感应电动势产生，故D正确，D项不符题意； 故选B。 变式4、在“探究影响感应电流方向的因素”实验中： (1)实验发现，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“-”接线柱流入时指针向左偏转；如图甲所示，实验发现指针向右偏转，则条形磁铁的N极______（选填“向上”或“向下”）运动。 (2)如图乙为另一种实验装置，开关闭合前小螺线管已插入到大螺线管中。 ①请用笔画线代替导线，将电路图补充完整。( ) ②在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下。在开关闭合的状态下，将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转；断开开关的瞬间，灵敏电流计的指针______（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。 ③将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转；进一步分析，滑动变阻器的滑片向左滑动的速度越大，电流表指针偏转角度______（选填“越大”或“越小”）。 【答案】(1)向上 (2) 左 向左 右 越大 【详解】（1）实验发现指针向右偏转，则电流从下端流入电流计，螺线管中的感应电流从上到下，根据楞次定律，则条形磁铁的N极向上运动。 （2）①[1]用笔画线代替导线，将电路图补充完整 ②[2][3]在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明磁通量增加时电流计指针右偏。在开关闭合的状态下，将小螺线管迅速抽出时，则磁通量减小，则灵敏电流计指针将向左偏转；断开开关的瞬间，则磁通量减小，灵敏电流计的指针向左偏转。 ③[4][5]将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，滑动变阻器阻值减小，电流变大，磁通量增加，则灵敏电流计指针将向右偏转；进一步分析，滑动变阻器的滑片向左滑动的速度越大，磁通量增加的越快，感应电流越大，即电流表指针偏转角度越大。 考点二 创新实验方案 知●识●解●构 1. 传统实验的不足：灵敏电流计灵敏度有限，指针偏转方向判断不够精确，难以定量分析。 2. 数字化实验方案： （1）使用霍尔传感器（磁传感器）替代灵敏电流计，直接测量磁场方向和大小。 （2）使用数据采集器和计算机实时显示感应电流（或感应电动势）随时间变化的图像。 （3）通过图像分析感应电流的方向和大小变化规律。 3. 创新实验装置： （1）使用光电门传感器测量磁铁运动速度，结合磁传感器数据综合分析。 （2）使用力传感器测量磁铁运动过程中受到的安培力。 （3）使用多匝线圈和可变电阻探究匝数和电阻对感应电流的影响。 4. 数字化实验的优势：实时显示、精确测量、数据处理方便、可重复性好。 知识点1 数字化实验传感器在探究感应电流方向中的应用 例题3、（多选）如图所示，把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线，利用该装置可探究条形磁铁在穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流随时间变化的图线（两次用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，磁铁始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计）。根据此实验的操作，下列说法正确的是（　　）    A．条形磁铁的磁性越强，产生的感应电流峰值越大 B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生正向感应电流，后产生负向感应电流 C．若将铜线圈匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍 D．若将条形磁铁到铜线圈上端的高度加倍，产生的感应电流峰值也将加倍 【答案】AB 【详解】A．条形磁铁的磁性越强，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势越大，感应电流峰值越大，故A正确； B．若将磁铁两极翻转后重复实验，则穿过线圈磁通量方向相反，根据楞次定律可知，将先产生正向感应电流，后产生负向感应电流，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律有 ， 若将线圈的匝数N加倍，因为电阻也加倍，线圈中产生的电流峰值不会加倍，故C错误； D．若将条形磁铁到铜线圈上端的高度加倍，如果没有磁场力，根据机械能守恒有 高度加倍，速度并非变为原来的2倍，实际中存在磁场力做负功，速度不是原来的2倍，则线圈中产生的电流峰值不会加倍，故D错误。 故选AB。 变式5、（多选）利用图甲所示装置可以研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化，螺线管的电阻值r=20，初始时滑动变阻器（最大阻值为20Ω）的滑片位于正中间，打开传感器，将质量为m的磁铁从螺线管正上方由静止释放，磁铁下端为N极。磁铁下落过程中受到的电磁力一直明显小于磁铁重力，且磁铁不发生转动，穿过螺线管后掉落到海绵垫上立即静止，释放点（磁铁N极的下端）到海绵垫的高度为h。电压、电流传感器的示数分别为U、I，计算机屏幕上显示出图乙所示的UI-t图像，图像中出现两个峰值。下列说法正确的是（　　） A．磁铁下落过程受到的电磁力方向先向上后变为向下 B．如果仅将滑动变阻器的滑片从中间向左移动，图像中的两个峰值都会减小 C．磁铁穿过螺线管的过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约为0.40V D．在磁铁下降h的过程中，可估算出机械能转化的电能约为6.2×10-4J 【答案】BD 【详解】A．据楞次定律的推论“来拒去留”可知，磁铁下落过程受到的电磁力方向始终向上，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等，因此如果滑片从中间向左移动时，减小滑动变阻器阻值，坐标系中的两个峰值一定都会减小，故B错误； C．由UI−t曲线可知，产生第一峰值时滑动变阻器功率为P滑=0.0045W，线圈输出功率表达式为 P出=I2R外 根据闭合电路欧姆定律得 E=I(R内+R外) 其中 R内=20Ω、R外=10Ω 解得 E=0.64V 故C错误； D．根据电功的定义可得 根据图像物理意义可知，图像与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能，由图像可得，在磁铁下降h的过程中机械能转化为电能约为6.2×10−4J，故D正确； 故选BD。 变式6、某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验。同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致。测量后，在计算机上得到了如图乙所示的图像。由实验，同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当磁感应强度最大时，穿过线圈的磁通量也最大。按照这种猜测，下列判断正确的是（　　） A．感应电流变化的周期为0.1s B．在t=0.1s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变 C．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的方向发生变化 D．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 【答案】B 【详解】A．根据图像中磁场的变化周期为0.2s，所以感应电流的变化周期也是0.2s，故A错误； B．在𝑡=0.1s时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，感应电流为零，接着磁通量会变小，但磁场方向没变，所以导致产生感应电流的方向发生变化，故B正确； C．在𝑡=0.15s时刻，线圈内磁场为零，磁通量为零，接着磁通量会变大，因为磁场方向发生变化，所以产生感应电流的方向不会发生变化，故C错误； D．在𝑡=0.15s时刻，线圈内磁场最弱，磁通量最小，此时磁通量变化率最小，产生的感应电流也最小，故D错误。 故选B。 知识点2 创新实验装置设计 例题4、如图所示，在一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。在导线中通有某一方向电流，小磁针静止时极指向东偏南方向，由此可推断（　　） A．此时导线中的电流方向为由北向南 B．若导线中通有相反方向的电流，小磁针静止时极将指向东偏南方向 C．若将小磁针放置到导线正上方，小磁针静止时极仍指向西偏北方向 D．若将导线中的电流增大，小磁针极将略向西偏转 【答案】D 【详解】A．导线没有通电流前，小磁针静止时N极指向北方，通电后小磁针静止时S极指向东偏南方向，即小磁针静止时N极指向西偏北方向，说明通电导线在小磁针处产生的磁场方向向西，根据安培定则可判断，通电导线的电流方向由南向北，故A错误； B．由选项A知，通电导线的电流方向由南向北，若导线中通有相反方向的电流时，通电导线在小磁针处产生的磁场方向向东，则小磁针静止时N极将指向东偏北方向，故B错误； C．此时通电导线的电流方向由南向北，若将小磁针放置到导线正上方，通电导线在小磁针处产生的磁场方向向东，则小磁针静止时N极指向东偏北方向，故C错误； D．若将导线中的电流增大，则通电导线产生的磁场会增强，会使小磁针受到向西的磁场力变大，则小磁针N极将略向西偏转，故D正确。 故选D。 变式7、为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 ①将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。 ②经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向______（填“相同”或“相反”）。 ③关于该实验，下列说法正确的是______。 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 (2)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。 ①在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路______。 ②将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是______。 A．插入铁芯                            B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向左移动        D．将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)小齐设计了一种延时继电器：如图2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B．线圈A和电源连接，线圈B与直导线构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线中电流方向为______（填写“a到b”或“b到a”）。 【答案】(1) 相反 C (2) AC/CA (3)b到a 【详解】（1）②[1]S极向下插入螺线管时，线圈中磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场应该与原磁场方向相反，且感应电流的磁场方向向下，阻碍磁通量的增加。 ③[2]A．S极向下插入螺线管时，不需要保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针都会向右偏转，故A错误； B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大，故B错误； C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，则螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由B到A，则电流从“”接线柱流入电流表，电流表的指针向右偏转，故C正确； D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，则螺线管的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由A到B，则电流从“”接线柱流入电流表，电流表的指针向左偏转，故D错误。 故选C。 （2）①[1]电池、滑动变阻器、开关、螺线管组成一个闭合回路、另外一个螺线管和电流表组成一个闭合回路，完整的实验电路如图所示 ②[2]将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，可知当线圈B中的磁通量增加时，电流计指针右偏； A．插入铁芯，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故A正确； B．拔出线圈A，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向左移动，线圈A中电流增大，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故C正确； D．将滑动变阻器的滑片向右移动，线圈A中电流减小，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故D错误。 故选AC。 （3）断开瞬间，延时功能启动，此时穿过线圈B的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，线圈B中感应电流产生的磁场方向向上，则此时直导线ab中电流方向为b到a。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是_____（选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 【答案】(1)向上拔出 (2)BC 【详解】（1）由图可知，电表指针左偏，则感应电流从“-”极流入，感应电流在线圈内产生的磁场方向向下，根据楞次定律可知，与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同，可知穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，此时磁铁的运动状态是向上拔出。 （2）A．磁铁静止，向上移动线圈，则产生的感应电流不一定增加，指针偏角不一定会增加，选项A错误； B．增大（1）中磁铁的速度，产生的感应电动势会增加，指针偏角会增大，选项B正确； C．减小电流计的量程，即将导线从接线柱G1移接到G0，可是电流计指针偏角变大，选项C正确； D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外，线圈中的感应电流不变，电流计指针偏角不变，选项D错误。 故选BC。 2．（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】B 【详解】A．闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确； CD．断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故CD错误。 故选B。 3．（2024·北京·高考真题）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。 关于本实验，下列说法正确的是__________（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 【答案】BC 【详解】A．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； B．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； C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，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还是S有关，故C正确。 故选BC。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验13 探究影响感应电流方向的因素 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知识点1 探究感应电流方向与磁场方向的关系 知识点2 探究感应电流方向与磁通量变化方向的关系 考点二 创新实验方案 知识点1 数字化实验传感器在探究感应电流方向中的应用 知识点2 创新实验装置设计 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 教材原型实验 （楞次定律实验探究） —— 浙江1月·实验题 北京·实验题 创新实验方案 （数字化实验/创新装置） —— —— 北京·选择题 考情分析 题型与考向： 天津高考对电磁感应实验的考查以选择题和实验题为主，侧重楞次定律的理解与应用，实验探究类题目注重考查学生的实验设计能力和数据分析能力。题目难度中等偏易，区分度较好 情境与立意： 1. 教材原型实验：利用条形磁铁、灵敏电流计、螺线管等器材探究感应电流方向的影响因素，验证楞次定律。 2. 创新实验方案：数字化传感器（霍尔传感器、磁传感器）在电磁感应实验中的应用，创新实验装置设计。 复习目标 1. 掌握探究感应电流方向实验的原理、步骤和结论。 2. 理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。 3. 掌握右手定则及其应用。 4. 了解数字化实验在探究感应电流方向中的应用。 5. 能设计创新实验方案探究电磁感应现象。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 教材原型实验 知●识●解●构 1. 实验器材：条形磁铁、灵敏电流计、螺线管（线圈）、导线、滑动变阻器（可选）。 2. 实验原理：当条形磁铁插入或拔出螺线管时，穿过螺线管的磁通量发生变化，闭合回路中产生感应电流，灵敏电流计指针偏转。 3. 实验步骤： （1）按图连接电路，将螺线管与灵敏电流计串联成闭合回路。 （2）将条形磁铁的N极迅速插入螺线管，观察电流计指针偏转方向。 （3）将条形磁铁的N极从螺线管中缓慢拔出，观察电流计指针偏转方向。 （4）将条形磁铁的S极迅速插入螺线管，观察电流计指针偏转方向。 （5）将条形磁铁的S极从螺线管中缓慢拔出，观察电流计指针偏转方向。 4. 实验结论： （1）感应电流的方向与磁场方向有关。 （2）感应电流的方向与磁通量的变化方向有关（磁通量增加或减少）。 （3）当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反（阻碍增加）。 （4）当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（阻碍减少）。 5. 楞次定律：感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化。简记为"增反减同"。 6. 判断感应电流方向的步骤：确定原磁场方向→判断磁通量变化（增/减）→根据"增反减同"确定感应磁场方向→用安培定则（右手螺旋定则）确定感应电流方向。 知识点1 探究感应电流方向与磁场方向的关系 例题1、（多选）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。如图所示，在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，下列实验操作中说法正确的是（　　）    A．判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕向 B．实验中将条形磁铁快速插入或快速拔出时，指针偏转将更加明显 C．实验中将条形磁铁插入时，插入快慢对实验现象不产生影响 D．将条形磁铁N极向下插入线圈或S极向下插入线圈，电流表的偏转方向相同 变式1、在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，用灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”和“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流。已知在图甲中，电流计指针向左偏转，则对下图所示的实验过程，说法正确的是（　　） A．甲图中感应电流产生的磁场方向向下 B．乙图中电流计指针向左偏转 C．乙图和丙图中磁铁受到线圈作用力的方向都向下 D．丙图和丁图中电流计指针的偏转方向不同 变式2、（多选）在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如图甲中a所示。若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中b所示，下列说法正确的是（    ） A．则磁铁的Q端是N极 B．则磁铁的Q端是S极 C．则线圈的C接线柱链接的是电流计的B接线柱 D．则线圈的C接线柱链接的是电流计的A接线柱 知识点2 探究感应电流方向与磁通量变化方向的关系 例题2、（多选）电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是（　　） A．闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针发生偏转 B．保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管下端插入或抽出B螺线管中时，电流计指针偏转方向相反 C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且示数不为零 D．保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，B螺线管中产生不同方向的感应电流 变式3、图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。在电路连接正确的情况下，回答下列问题则在下列说法不正确的是（　　） A．在甲图中线圈将条形磁铁N极插入线圈和将B线圈时从N极抽出，灵敏电流计指针偏转方向相反 B．在图乙中将导体棒不沿着与磁感线垂直的方向的方向移动时，电流计的指针一定不偏转 C．在图丙中保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片快速移动比缓慢移动时，电流计的指针偏转幅度大些 D．在图丙中开关断开瞬间，在B线圈中也有感应电动势产生 变式4、在“探究影响感应电流方向的因素”实验中： (1)实验发现，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转，电流由“-”接线柱流入时指针向左偏转；如图甲所示，实验发现指针向右偏转，则条形磁铁的N极______（选填“向上”或“向下”）运动。 (2)如图乙为另一种实验装置，开关闭合前小螺线管已插入到大螺线管中。 ①请用笔画线代替导线，将电路图补充完整。( ) ②在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下。在开关闭合的状态下，将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转；断开开关的瞬间，灵敏电流计的指针______（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。 ③将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转；进一步分析，滑动变阻器的滑片向左滑动的速度越大，电流表指针偏转角度______（选填“越大”或“越小”）。 考点二 创新实验方案 知●识●解●构 1. 传统实验的不足：灵敏电流计灵敏度有限，指针偏转方向判断不够精确，难以定量分析。 2. 数字化实验方案： （1）使用霍尔传感器（磁传感器）替代灵敏电流计，直接测量磁场方向和大小。 （2）使用数据采集器和计算机实时显示感应电流（或感应电动势）随时间变化的图像。 （3）通过图像分析感应电流的方向和大小变化规律。 3. 创新实验装置： （1）使用光电门传感器测量磁铁运动速度，结合磁传感器数据综合分析。 （2）使用力传感器测量磁铁运动过程中受到的安培力。 （3）使用多匝线圈和可变电阻探究匝数和电阻对感应电流的影响。 4. 数字化实验的优势：实时显示、精确测量、数据处理方便、可重复性好。 知识点1 数字化实验传感器在探究感应电流方向中的应用 例题3、（多选）如图所示，把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线，利用该装置可探究条形磁铁在穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流随时间变化的图线（两次用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，磁铁始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计）。根据此实验的操作，下列说法正确的是（　　）    A．条形磁铁的磁性越强，产生的感应电流峰值越大 B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生正向感应电流，后产生负向感应电流 C．若将铜线圈匝数加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍 D．若将条形磁铁到铜线圈上端的高度加倍，产生的感应电流峰值也将加倍 变式5、（多选）利用图甲所示装置可以研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化，螺线管的电阻值r=20，初始时滑动变阻器（最大阻值为20Ω）的滑片位于正中间，打开传感器，将质量为m的磁铁从螺线管正上方由静止释放，磁铁下端为N极。磁铁下落过程中受到的电磁力一直明显小于磁铁重力，且磁铁不发生转动，穿过螺线管后掉落到海绵垫上立即静止，释放点（磁铁N极的下端）到海绵垫的高度为h。电压、电流传感器的示数分别为U、I，计算机屏幕上显示出图乙所示的UI-t图像，图像中出现两个峰值。下列说法正确的是（　　） A．磁铁下落过程受到的电磁力方向先向上后变为向下 B．如果仅将滑动变阻器的滑片从中间向左移动，图像中的两个峰值都会减小 C．磁铁穿过螺线管的过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约为0.40V D．在磁铁下降h的过程中，可估算出机械能转化的电能约为6.2×10-4J 变式6、某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验。同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致。测量后，在计算机上得到了如图乙所示的图像。由实验，同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当磁感应强度最大时，穿过线圈的磁通量也最大。按照这种猜测，下列判断正确的是（　　） A．感应电流变化的周期为0.1s B．在t=0.1s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变 C．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的方向发生变化 D．在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 知识点2 创新实验装置设计 例题4、如图所示，在一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。在导线中通有某一方向电流，小磁针静止时极指向东偏南方向，由此可推断（　　） A．此时导线中的电流方向为由北向南 B．若导线中通有相反方向的电流，小磁针静止时极将指向东偏南方向 C．若将小磁针放置到导线正上方，小磁针静止时极仍指向西偏北方向 D．若将导线中的电流增大，小磁针极将略向西偏转 变式7、为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。 (1)小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 ①将条形磁铁按如图甲方式S极向下匀速插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。 ②经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向______（填“相同”或“相反”）。 ③关于该实验，下列说法正确的是______。 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小 C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 (2)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。 ①在给出的实物图中，用笔线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路______。 ②将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是______。 A．插入铁芯                            B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向左移动        D．将滑动变阻器的滑片向右移动 (3)小齐设计了一种延时继电器：如图2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B．线圈A和电源连接，线圈B与直导线构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线中电流方向为______（填写“a到b”或“b到a”）。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·浙江·高考真题）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“”或“”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则 (1)此时磁铁的运动状态是_____（选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。 (2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大（1）中磁铁运动速度 C．将导线从接线柱移接至接线柱 D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 2．（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（   ） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 3．（2024·北京·高考真题）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。 关于本实验，下列说法正确的是__________（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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $