2.1 第1课时 实验探究影响感应电流方向的因素-《学霸笔记·同步精讲》2026-2027学年高中物理选择性必修第二册教师用书Word（人教版）

1.楞次定律 1.知道楞次定律的内容，理解楞次定律中“阻碍”的含义，能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。（科学思维） 2.理解右手定则的内容，能够熟练应用右手定则判断感应电流的方向。（物理观念） 3.能熟练应用楞次定律的推论判断有关问题。（科学思维） 4.能够根据实验探究进行分析归纳，总结出愣次定律。（科学探究） 第1课时　实验：探究影响感应电流方向的因素 一、实验目的 1.学会利用电流计判断感应电流的方向。 2.探究影响感应电流方向的因素。 二、实验原理 1.由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。 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。 三、实验器材 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。 四、实验步骤 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： 观察：图甲中电流从左侧接线柱流入，指针向　左　侧偏转；图乙中电流从右侧接线柱流入，指针向　右　侧偏转。 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。（注意：指针偏转方向应由具体的实验得出，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。 五、实验记录与分析 1.观察并记录磁场方向、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极朝下拔出线圈 S极朝下拔出线圈　 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（“增加”或“减少”） 　增加　 增加 　减少　 减少 甲 乙 丙 丁 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”） 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加时，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少时，感应电流的磁场与原磁场方向　相同　，阻碍磁通量的　减少　。 六、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强度，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。 类型一　教材原型实验 （2026·福建福州期中）某同学用如图所示的电路探究影响感应电流的因素，G为灵敏电流计，采用如下步骤完成实验： （1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；断开开关，接着互换电流计两个接线柱的连线（或：互换电源正负极的连线），再次闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。从而推断出该电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：（1）见解析 （2）如图乙所示，将条形磁铁的S极向下插入线圈的过程中，该同学发现灵敏电流计的指针　向右偏转　（填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。 （3）如图丙所示，将条形磁铁的N极向上抽出线圈的过程中，该同学发现灵敏电流计的指针　向右偏转　（填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”）。 解析：（1）该电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流由“＋”接线柱流入，指针向右偏转；电流由“－”接线柱流入，指针向左偏转。 （2）将条形磁铁的S极向下插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量增大，感应电流的磁场与条形磁铁在该处产生的磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，根据右手定则可知，感应电流从灵敏电流表的“＋”极流入，指针向右偏转。 （3）将条形磁铁的N极向上抽出线圈的过程中，穿过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场与条形磁铁在该处产生的磁场方向相同，即感应电流的磁场方向向下，根据右手定则可知，感应电流从灵敏电流表的“＋”极流入，指针向右偏转。 （2026·河北保定期末）某小组用图甲所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”的实验。该小组同学记录了磁极运动的四种情况（如图乙中A、B、C、D）下灵敏电流计指针的偏转方向，并列表（见附表）对相关情况进行推理和分析。 附表 图号 灵敏电流 计指针偏 转方向　 感应电流的方向（俯视） 感应电流的磁场方向 磁体磁场方向以及运动引起的磁通量的变化 A 右 逆时针 向上 向下、增大 B 左 顺时针 向下 ② C 左 顺时针 向下 向下、减小 D 右 逆时针 ① 向上、减小 请完成下列任务： （1）请补全表格内容。①　向上　②　向上、增大　。 （2）综合分析表格得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向　相反　；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向　相同　。 解析：（1）①从上往下看感应电流逆时针环绕，由右手螺旋定则知感应电流的磁场方向向上；②条形磁铁内部的磁场方向是从S极指向N极，故条形磁铁磁场方向向上，条形磁铁插入线圈时，引起穿过线圈的磁通量增大。 （2）综合分析表格得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向相反。当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内的磁场方向相同。 类型二　拓展与创新实验 某兴趣小组采用如图甲所示的电路来研究电磁感应现象，A、B为两个规格相同的灵敏电流计，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。D是两个套在一起的大小线圈，小线圈与A的电路连接，大线圈与B构成闭合电路。开关S闭合，100 ℃时A灵敏电流计指针位置如图甲所示，温度逐渐降低到20 ℃的过程中，A灵敏电流计的指针偏转角度将　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”），B灵敏电流计的指针将　偏向中间刻度右侧　（选填“指在中间刻度”“偏向中间刻度右侧”或“偏向中间刻度左侧”）。 解析：由图乙可知，温度逐渐降低到20 ℃的过程中，热敏电阻阻值变大，则电路中的电流减小，A灵敏电流计的指针偏转角度将减小。电路中电流减小，则与A灵敏电流计串联的线圈中电流减小，穿过B的磁通量减小，所以B中感应电流的磁场方向与原磁场同向，根据安培定则可知，感应电流从B灵敏电流计的右接线柱流入，所以B灵敏电流计的指针将偏向中间刻度右侧。 创新分析 （1）实验器材的创新：用热敏电阻代替滑动变阻器。 （2）实验原理的创新：利用热敏电阻变化改变电路中的电流，从而改变穿过线圈的磁通量。 1.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　BC　（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 解析：分析实验目的可知，本实验需要通过电流表指针的偏转方向分析感应电流的方向，不需要记录感应电流的大小，故A错误，B正确；比较甲和乙，磁体的 N极和 S极分别靠近螺线管，感应电流方向相反，则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，故C正确。 2.（2026·高二上辽宁大连期中）（1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择　D　（填选项前字母）。 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）利用实验探究的结论，可以推断出螺线管导线绕向。如图a所示，当强条形磁铁N极向下快速插入螺线管时，二极管发光。则可推断：该螺线管的导线绕向应如图　b　（选填“b”或“c”）。 （3）同学们通过进一步实验和查阅资料发现，楞次定律是　C　（填选项前字母）在电磁感应现象中的具体体现。 A.库仑定律 B.欧姆定律 C.能量守恒定律 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、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流计，故选D。 （2）当强条形磁铁N极向下快速插入螺线管时，螺线管中磁场向下，磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流应沿逆时针（俯视）方向，二极管发光，说明流过二极管的电流自下而上，可推断该螺线管的导线绕向应如图b所示。 （3）根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，因此，为了维持原磁场磁通量的变化，就必须有动力作用，这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功，将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以“楞次定律”中的阻碍过程，实质上就是能量转化的过程，即楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，故选C。 3.（2026·浙江绍兴期末）（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　BD　。 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）如上图所示，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最　左　（选填“左”或“右”）端，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　右偏　（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 解析：（1）断开开关时B中磁通量减小，闭合开关时B中磁通量增加，故指针偏转方向不同，故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，故B正确；无论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，故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，故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.（2026·高二下内蒙古赤峰期末）某实验小组使用如图甲所示的器材探究电磁感应现象中影响感应电流方向的因素。 （1）实验前　需要　（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； （2）实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于　右　（选填“左”或“右”）端，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向左移动时灵敏电流计的指针　右偏　（选填“左偏”“不动”或“右偏”）； （3）该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图丙所示，按下门铃按钮（如图乙所示）过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是　A　（填选项前字母）。 A.按下按钮时，门铃会响 B.按住按钮不动，门铃会响 解析：（1）由于本实验通过电流计指针偏转方向确定感应电流方向，所以实验前需要判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。 （2）实验时，闭合开关前滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应位于右端；由于闭合开关时，灵敏电流计的指针右偏，即穿过线圈的磁通量增大时，指针右偏，所以指针稳定后迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时，回路中电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则灵敏电流计的指针右偏。 （3）按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电流，门铃均会响，故A正确；按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电流为零，门铃不会响，故B错误。 5.（2026·高二上浙江宁波期中）为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 （1）如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路； 答案：（1）图见解析　 （2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向　右　（选填“左”或“右”）偏转； （3）图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向下移动的过程中，　红　（选填“红”或“蓝”）色二极管发光。 解析：（1）电路连接如图所示。 （2）依题意知，当穿过线圈B的磁通量增加时，灵敏电流计指针向左偏，将铁芯拔出，穿过线圈B的磁通量会减小，根据楞次定律，可知灵敏电流计指针向右偏。 （3）将条形磁铁从题图乙所示位置迅速向下移动的过程中，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿逆时针方向，故红色二极管发光。 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $