1、第2章电磁感应及其应用第1节科学探究：感应电流的方向第1课时实验：探究影响感应电流方向的因素【实验目的实验目的】1.1.探究感应电流方向与哪些因素有关。探究感应电流方向与哪些因素有关。2.2.学习利用电流计判断感应电流方向的方法。学习利用电流计判断感应电流方向的方法。必备知识必备知识素养奠基素养奠基【实验器材实验器材】电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。【实验原理与设计实验原理与设计】1.1.实验原理：实验原理：将磁铁的不同磁极将磁铁的不同磁极_、_螺线管，观察感应电流方向的变化。螺线管，观察感应电流方向的变化。2.2
2、.实验设计：实验设计：(1)(1)确定电流计确定电流计_方向与电流计方向与电流计_方向之间的关系，明确螺线管上方向之间的关系，明确螺线管上漆包线的漆包线的_与电流计的连接方式。与电流计的连接方式。(2)(2)通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、线圈的磁通量的通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、线圈的磁通量的_之间的之间的关系，探究影响感应电流方向的因素。关系，探究影响感应电流方向的因素。插入插入拔出拔出指针偏转指针偏转电流电流绕向绕向变化变化关键能力关键能力素养形成素养形成【实验过程实验过程】一、实验步骤一、实验步骤1.1.明确电流计指针的偏转方向和通过电流计的电流流向的关系。明确电流
3、计指针的偏转方向和通过电流计的电流流向的关系。(1)(1)将电流计、电池组、开关和导线连接电路。将电流计、电池组、开关和导线连接电路。(2)(2)通过试触法得到电流计指针的偏转方向和电流计电流的流向之间的关系。如通过试触法得到电流计指针的偏转方向和电流计电流的流向之间的关系。如图所示，得到结论左进左偏，右进右偏。图所示，得到结论左进左偏，右进右偏。2.2.观察螺线管上漆包线的绕向。观察螺线管上漆包线的绕向。(1)(1)通过相同方向感应电流时，漆包线的绕向不同，感应电流产生的磁场方向不通过相同方向感应电流时，漆包线的绕向不同，感应电流产生的磁场方向不同，如图所示。同，如图所示。(2)(2)通过观
4、察螺线管的漆包线的绕向，便可确定感应电流产生的磁场方向。如图通过观察螺线管的漆包线的绕向，便可确定感应电流产生的磁场方向。如图所示。所示。3.3.记录指针的偏转情况。记录指针的偏转情况。(1)(1)把条形磁铁的把条形磁铁的N N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。如图极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。如图1 1、2 2组组所示。记录电流计指针的偏转与所示。记录电流计指针的偏转与N N极插入、拔出之间的关系，填入表格。极插入、拔出之间的关系，填入表格。(2)(2)把条形磁铁的把条形磁铁的S S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。如图极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。如
5、图3 3、4 4组组所示。记录电流计指针的偏转与所示。记录电流计指针的偏转与S S极插入、拔出之间的关系，填入表格。极插入、拔出之间的关系，填入表格。【思考思考讨论讨论】(1)(1)实验过程中应注意哪些操作安全问题？实验过程中应注意哪些操作安全问题？(科学态度与责任科学态度与责任)提示：提示：使用电流计时，不要超过它的量程，以免损坏电流计。使用电流计时，不要超过它的量程，以免损坏电流计。磁铁要轻拿轻放，以免摔断。磁铁要轻拿轻放，以免摔断。(2)(2)判断感应电流方向与哪些因素有关时，利用线圈绕向判断感应电流方向与哪些因素有关时，利用线圈绕向(即感应电流的方向即感应电流的方向)方方便还是利用感应
6、电流产生的磁场方向方便？便还是利用感应电流产生的磁场方向方便？(科学思维科学思维)提示：提示：利用感应电流产生的磁场方向判断感应电流的影响因素更方便。利用感应电流产生的磁场方向判断感应电流的影响因素更方便。二、数据收集与分析二、数据收集与分析1.1.将实验中获得的信息填入表格。将实验中获得的信息填入表格。条形磁条形磁铁运运动情况情况N N极极插入插入N N极极拔出拔出S S极极插入插入S S极极拔出拔出原磁原磁场方向方向穿穿过线圈的磁通量的圈的磁通量的变化化情况情况感感应电流的方向流的方向感感应电流的磁流的磁场方向方向感感应电流磁流磁场方向与原磁方向与原磁场方向的关系方向的关系2.2.实验结论
7、：实验结论：(1)(1)当条形磁铁的任意一极靠近或插入螺线管时，穿过线圈的磁通量当条形磁铁的任意一极靠近或插入螺线管时，穿过线圈的磁通量_，使，使线圈中产生感应电流，而由感应电流激发的磁场线圈中产生感应电流，而由感应电流激发的磁场BB的方向总是与条形磁铁的的方向总是与条形磁铁的磁场磁场B B的方向的方向_，从而阻碍了线圈中磁通量的，从而阻碍了线圈中磁通量的_。(2)(2)当条形磁铁的任意一极拔出或远离螺线管时，穿过线圈的磁通量当条形磁铁的任意一极拔出或远离螺线管时，穿过线圈的磁通量_，使，使线圈中产生感应电流，而由感应电流激发的磁场线圈中产生感应电流，而由感应电流激发的磁场BB的方向总是与条形
8、磁铁的的方向总是与条形磁铁的磁场磁场B B的方向的方向_，从而阻碍了线圈中磁通量的，从而阻碍了线圈中磁通量的_。(3)(3)感应电流产生的磁场总要感应电流产生的磁场总要_引起感应电流的磁通量的变化引起感应电流的磁通量的变化增加增加相反相反增加增加减小减小相同相同减少减少阻碍阻碍【思考思考讨论讨论】(1)(1)若磁铁不动，螺线管动，实验结果如何？若磁铁不动，螺线管动，实验结果如何？(科学思维科学思维)提示：提示：磁铁不动，螺线管动，会产生和螺线管不动，磁铁动相同的结论。磁铁不动，螺线管动，会产生和螺线管不动，磁铁动相同的结论。(2)(2)若磁铁与螺线管一起动，并保持相对静止，实验结果又如何？若磁
9、铁与螺线管一起动，并保持相对静止，实验结果又如何？(科学科学思维思维)提示：提示：两者保持相对静止，并不会发生磁通量的变化，不会产生感应电流。两者保持相对静止，并不会发生磁通量的变化，不会产生感应电流。【误差分析误差分析】1.1.实验器材造成的系统误差：实验器材造成的系统误差：电流计的量程太大，会造成实验现象不明显。要选择量程小的灵敏电流计。电流计的量程太大，会造成实验现象不明显。要选择量程小的灵敏电流计。2.2.操作不够准确造成的偶然误差：操作不够准确造成的偶然误差：条形磁铁插入或拔出的过程动作越慢，实验现象越不明显。在操作时要适当快条形磁铁插入或拔出的过程动作越慢，实验现象越不明显。在操作
10、时要适当快速完成插入或拔出的动作。速完成插入或拔出的动作。实验研析实验研析素养迁移素养迁移类型一实验操作类型一实验操作【典例典例1 1】在在“探究感应电流方向的规律探究感应电流方向的规律”实验中实验中(1)(1)用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系。如图用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系。如图(1)(1)所示实所示实验表明，如果电流从负接线柱流入，指针将向验表明，如果电流从负接线柱流入，指针将向_偏转偏转(选填选填“左左”或或“右右”)。(2)(2)观察如图观察如图(2)(2)所示的线圈绕线方向，若电流从所示的线圈绕线方向，若电流从A A流入到流入到B B流出，从
11、上向下看电流出，从上向下看电流的方向为流的方向为_(_(选填选填“顺时针顺时针”或或“逆时针逆时针”)。(3)(3)用如图用如图(3)(3)所示的实验装置，若电流计指针向右偏转，则线圈中感应电流产所示的实验装置，若电流计指针向右偏转，则线圈中感应电流产生的磁场的方向生的磁场的方向_(_(选填选填“向上向上”或或“向下向下”)。用电流计观察。用电流计观察感应电流的方向，然后判断感应电流的磁场方向，得到如表所示的实验记录。感应电流的方向，然后判断感应电流的磁场方向，得到如表所示的实验记录。线圈的磁圈的磁场方向方向向下向下向下向下向上向上向上向上线圈的磁通量的圈的磁通量的变化化增大增大减小减小增大增
12、大减小减小感感应电流的磁流的磁场方向方向向上向上向下向下向下向下向上向上由此得出下列判断中正确的是由此得出下列判断中正确的是_A.A.感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反B.B.感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相同感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相同C.C.磁通量增大时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反磁通量增大时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反D.D.磁通量减小时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反磁通量减小时，感应电流的磁场方向和磁铁的磁场方向一定相反【解题探究解题探究】(1)(1)用试触的方法确定电
13、流方向与电流计指针偏转方向的关系的优用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系的优点是什么？点是什么？提示：提示：可以防止电池长时间放电，还可以避免电流计因超量程而引起的损坏。可以防止电池长时间放电，还可以避免电流计因超量程而引起的损坏。(2)(2)在实验中，磁铁分别在不改变磁极的情况下，在实验中，磁铁分别在不改变磁极的情况下，“快速快速”和和“缓慢缓慢”插入或拔插入或拔出，对感应电流的方向是否有影响？出，对感应电流的方向是否有影响？提示：提示：不会有影响，但会影响实验的明显程度。不会有影响，但会影响实验的明显程度。【解析解析】(1)(1)根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系：当电
14、流从根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系：当电流从“+”接接线柱流入电流表时，指针向右偏转可知，如题目图线柱流入电流表时，指针向右偏转可知，如题目图(1)(1)所示实验表明，如果电流所示实验表明，如果电流从负接线柱流入指针将向左偏转；从负接线柱流入指针将向左偏转；(2)(2)如题目图如题目图(2)(2)所示的线圈绕线方向，若电流从所示的线圈绕线方向，若电流从A A流入到流入到B B流出，从上向下看电流出，从上向下看电流的方向为逆时针；流的方向为逆时针；(3)(3)选选C C。用如题目图。用如题目图(3)(3)所示的实验装置，若电流表指针向右偏转，那么从上向所示的实验装置，若电流表指针向右偏
15、转，那么从上向下看电流的方向为逆时针，根据安培定则，则线圈中感应电流产生的磁场的方下看电流的方向为逆时针，根据安培定则，则线圈中感应电流产生的磁场的方向向上。由表中实验信息可知，在实验中，穿过线圈的磁通量减小，感应电流向向上。由表中实验信息可知，在实验中，穿过线圈的磁通量减小，感应电流磁场方向与原磁场方向相同；而穿过线圈的磁通量增加，感应电流磁场方向与磁场方向与原磁场方向相同；而穿过线圈的磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，故原磁场方向相反，故A A、B B、D D错误，错误，C C正确。正确。答案：答案：(1)(1)左左(2)(2)逆时针逆时针(3)(3)向上向上C C类型二数据处
16、理类型二数据处理【典例典例2 2】某同学用如图所示装置探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的某同学用如图所示装置探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系。关系。已知电流从已知电流从a a接线柱流入电流计时，电流计指针右偏。接线柱流入电流计时，电流计指针右偏。实验时，磁场方向、磁铁运动情况及电流计指针偏转情况都记录在表中。实验时，磁场方向、磁铁运动情况及电流计指针偏转情况都记录在表中。实验序号序号磁磁场方向方向磁磁铁运运动情况情况指指针偏偏转情况情况1 1向下向下插入插入右偏右偏2 2向下向下拔出拔出左偏左偏3 3向上向上插入插入左偏左偏4 4向上向上拔出拔出右偏右偏(1)(1)由实验由实
17、验1 1、3 3得出的结论是得出的结论是。(2)(2)由实验由实验2 2、4 4得出的结论是得出的结论是。(3)(3)由实验由实验1 1、2 2、3 3、4 4得出的结论是得出的结论是。【解题探究】【解题探究】分析分析1 1、3 3或或2 2、4 4数据时，需要分析哪几个物理量之间的关系？数据时，需要分析哪几个物理量之间的关系？提示：提示：控制磁铁运动情况不变，分析磁场方向和指针偏转方向之间的关系。控制磁铁运动情况不变，分析磁场方向和指针偏转方向之间的关系。【解析解析】(1)(1)由表中信息可知，在实验由表中信息可知，在实验1 1、3 3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通中，磁铁插入线圈，穿过线
18、圈的磁通量增加，而穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向量增加，而穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由此可知：穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁与原磁场方向相反，由此可知：穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。场方向与原磁场方向相反。(2)(2)由表中实验信息可知，在实验由表中实验信息可知，在实验2 2、4 4中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向相中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，由此可知：穿反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相同
19、，由此可知：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。(3)(3)综合分析综合分析4 4次实验可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的次实验可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。变化。答案：答案：(1)(1)穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反反(2)(2)穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同(3)(3)感应电流
20、的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化【规律方法规律方法】感应电流方向的影响因素数据分析思路感应电流方向的影响因素数据分析思路(1)(1)控制变量法：控制变量法：分析各数据之间有无联系时一定要用控制变量的思想。分析各数据之间有无联系时一定要用控制变量的思想。(2)(2)变化之中找不变：变化之中找不变：当原磁通量增大时，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的增大；当原磁通当原磁通量增大时，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的增大；当原磁通量减小时，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的减小。量减小时，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的减小。类型三实验创新类
21、型三实验创新【典例典例3 3】用如图所示的装置做用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。线圈的上方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向为当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向为_(_(选填选填“从从a a到到b”b”或或“从从b b到到a”)a”)。当磁体完全进入线圈内时，穿过线。当磁体完全进入线圈内时，穿过线圈的磁通量圈的磁通量_(_(选填选填“变化变化”或或“不变不变”)，_(_(选填选填“能能”或或“不能不能”)产生电流。产生电流。【解析解析】磁体从靠近线圈的上方静止下落
22、，当磁体运动到如题图所示的位置时，磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如题图所示的位置时，依据楞次定律，感应磁场方向向下，根据安培定则，则感应电流方向盘旋而上，依据楞次定律，感应磁场方向向下，根据安培定则，则感应电流方向盘旋而上，即流过线圈的感应电流方向为即流过线圈的感应电流方向为b b到到a a；当磁铁完全进入线圈内时，穿过线圈的磁；当磁铁完全进入线圈内时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流。通量不变，则不会产生感应电流。答案：答案：从从b b到到a a不变不能不变不能【创新评价创新评价】创新角度新角度创新方案新方案磁体的运磁体的运动方式方式利用利用传感器，感器，记录电流随流随时
23、间变化的化的图像。像。磁磁铁运运动到到线圈内部，磁圈内部，磁通量不通量不变。磁。磁铁做匀加速做匀加速运运动。磁磁铁在在线圈中不同位置的运圈中不同位置的运动，分析磁通量的分析磁通量的变化。化。课堂检测课堂检测素养达标素养达标1.1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A A、线圈、线圈B B、电流计及开关按如图所、电流计及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是示连接。下列说法中正确的是()A.A.开关闭合后，线圈开关闭合后，线圈A A插入或拔出都会引起电流计指针偏转插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.B.线圈线圈A A插入线圈插入线圈B B中，开关闭合后电流计
24、的指针将稳定在一个不为零的刻度上中，开关闭合后电流计的指针将稳定在一个不为零的刻度上C.C.开关闭合后，如果匀速滑动变阻器的滑片开关闭合后，如果匀速滑动变阻器的滑片P P，会使电流计指针静止在中央零刻，会使电流计指针静止在中央零刻度度D.D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P P加速滑动时，电流计指针才能偏转加速滑动时，电流计指针才能偏转【解析解析】选选A A。开关闭合后，滑动变阻器的滑片。开关闭合后，滑动变阻器的滑片P P匀速滑动，通过线圈匀速滑动，通过线圈A A的电流发的电流发生变化，穿过线圈生变化，穿过线圈B B的磁通量发生变化，线圈的磁通量发生变化，线圈
25、B B所在回路产生感应电流，电流计所在回路产生感应电流，电流计指针会发生偏转；线圈指针会发生偏转；线圈A A插入线圈插入线圈B B中后，开关闭合和断开的瞬间穿过线圈中后，开关闭合和断开的瞬间穿过线圈B B的磁的磁通量都会发生变化，会产生感应电流，电流计指针均会偏转，但不会稳定在一通量都会发生变化，会产生感应电流，电流计指针均会偏转，但不会稳定在一个不为零的刻度上；开关闭合后，如果匀速滑动变阻器的滑片个不为零的刻度上；开关闭合后，如果匀速滑动变阻器的滑片P P，穿过线圈的磁，穿过线圈的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引起电流计指针偏转；开关闭合通量都会发生变化，都会产生感应电流，都会引
26、起电流计指针偏转；开关闭合后，不论滑动变阻器的滑片后，不论滑动变阻器的滑片P P加速滑动还是匀速滑动，穿过线圈的磁通量都会发加速滑动还是匀速滑动，穿过线圈的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会发生偏转；故生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会发生偏转；故A A正确，正确，B B、C C、D D错错误。误。2.2.在在“探究感应电流方向的影响因素探究感应电流方向的影响因素”的实验中，某同学用电池试触法判断电的实验中，某同学用电池试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A A接线柱连接，接线柱
27、连接，连接连接B B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如图1 1中的中的b b位置。位置。(1)(1)现将电流计的两接线柱与甲线圈的两个接线柱连接，将磁铁现将电流计的两接线柱与甲线圈的两个接线柱连接，将磁铁S S极向下插入线极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如图圈时，电流计指针指示位置如图1 1中的中的a a位置，则与线圈位置，则与线圈C C接线柱连接的是电流计接线柱连接的是电流计的的_接线柱。接线柱。(2)(2)若将电流计的若将电流计的A A、B B接线柱分别与乙线圈的接线柱分别与乙线圈的E E、F F接线柱连接，将磁铁从线圈中接线柱连接，将磁
28、铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图抽出时，电流计指针指示位置如图1 1中的中的b b位置，则磁铁位置，则磁铁P P端是端是_极。极。【解析解析】(1)(1)将电池的负极与电流计的将电池的负极与电流计的A A接线柱连接，连接接线柱连接，连接B B接线柱的导线试触电接线柱的导线试触电池正极，发现指针指示如题目图池正极，发现指针指示如题目图1 1中的中的b b位置，则由电流从哪端流入，指针就向位置，则由电流从哪端流入，指针就向哪端偏转，说明感应电流从哪端偏转，说明感应电流从B B端流入电流计，而将磁铁端流入电流计，而将磁铁S S极向下插入线圈时，电极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如题目图流
29、计指针指示位置如题目图1 1中的中的a a位置，说明感应电流从位置，说明感应电流从A A端流入电流计；根据端流入电流计；根据感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化可得到，感应磁场向下，再由右手螺旋感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化可得到，感应磁场向下，再由右手螺旋定则，则线圈定则，则线圈C C端是负极，而端是负极，而D D端是正极，那么与线圈端是正极，那么与线圈C C接线柱连接的是电流计的接线柱连接的是电流计的B B接线柱。接线柱。(2)(2)若将电流计的若将电流计的A A、B B接线柱分别与乙线圈的接线柱分别与乙线圈的E E、F F接线柱连接，将磁铁从线圈中接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流
30、计指针指示位置如题目图抽出时，电流计指针指示位置如题目图1 1中的中的b b位置，那么感应电流从位置，那么感应电流从B B端流入电端流入电流计，说明流计，说明F F接线柱是正极，因此感应电流是盘旋而下的，则感应磁场向下的，接线柱是正极，因此感应电流是盘旋而下的，则感应磁场向下的，由于磁铁拨出，则磁铁由于磁铁拨出，则磁铁Q Q端是端是N N极，那么磁铁极，那么磁铁P P端是端是S S极。极。答案：答案：(1)B(1)B(2)S(2)S3.3.小明用如图小明用如图1 1所示的装置研究所示的装置研究“电磁感应现象电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁路，条形磁
31、铁N N极朝下。极朝下。(1)(1)要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4 4种操作，其中可行的是种操作，其中可行的是_(_(选填选项前的字母选填选项前的字母)。A.A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管B.B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管C.C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动D.D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动(2)(2)在在(1)(1)的研究
32、中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据方向不同，根据(1)(1)中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关_(_(选填选项前的字母选填选项前的字母)。A.A.磁铁的磁性强弱磁铁的磁性强弱B.B.磁铁运动的方向磁铁运动的方向C.C.磁铁运动的速度大小磁铁运动的速度大小D.D.螺线管的匝数螺线管的匝数(3)(3)小明又将实验装置改造，如图小明又将实验装置改造，如图2 2所示，螺线管所示，螺线管A A经过滑动变阻器与开关、电池经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电
33、路；螺线管相连构成直流电路；螺线管B B与电流计构成闭合电路。螺线管与电流计构成闭合电路。螺线管B B套在螺线管套在螺线管A A的外的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是_(_(选填选项前的字母选填选项前的字母)A.A.螺线管螺线管A A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向的磁性变强或变弱影响指针摆动方向B.B.螺线管螺线管A A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小的磁性变强或变
34、弱影响指针摆动幅度大小C.C.螺线管螺线管A A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向D.D.螺线管螺线管A A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小(4)(4)在在(3)(3)研究中，闭合开关后，螺线管研究中，闭合开关后，螺线管A A的电流稳定时，螺线管的电流稳定时，螺线管B B中也存在磁场，中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？但不出现感应电流，这说明什么？。【解析解析】(1)(1)选选A A、B B。螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁。螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，
35、在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转；螺线管通量发生变化，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转；螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，在螺线管中不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转；磁铁与螺线管保持相对静止，一起会产生感应电流，即电流计指针发生偏转；磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过线圈的磁通量不变，在螺线管中不会产生感应电流，即电匀速向上运动，穿过线圈的磁通量不变，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转；磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运流
36、计指针不发生偏转；磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动，穿过线圈的磁通量不变，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不动，穿过线圈的磁通量不变，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转。故发生偏转。故A A、B B正确，正确，C C、D D错误。错误。(2)(2)选选B B。根据。根据(1)(1)中的操作可知，在磁铁插入或拔出螺线管时，电流计指针偏转中的操作可知，在磁铁插入或拔出螺线管时，电流计指针偏转方向不同，说明，感应电流方向与磁铁运动方向有关，故方向不同，说明，感应电流方向与磁铁运动方向有关，故B B正确，正确，A A、C C、D D错误。错误。(3)(3)选选
37、A A、D D。螺线管。螺线管A A的磁性变强或变弱时，穿过线圈的磁性变强或变弱时，穿过线圈B B的磁通量变大或变小，线的磁通量变大或变小，线圈圈B B中产生的感应电流方向相反，所以螺线管中产生的感应电流方向相反，所以螺线管A A的磁性变强或变弱影响指针摆动的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，故方向，故A A正确，正确，B B错误；螺线管错误；螺线管A A的磁性强弱变化越快，线圈的磁性强弱变化越快，线圈B B中产生的感应电中产生的感应电流越大，所以螺线管流越大，所以螺线管A A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小，故的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小，故C C错误，错误，D D正确。正确。
38、(4)(4)闭合开关后，螺线管闭合开关后，螺线管A A的电流稳定时，螺线管的电流稳定时，螺线管B B中也存在磁场，但螺线管中也存在磁场，但螺线管B B中中的磁通量不变，则无感应电流产生。的磁通量不变，则无感应电流产生。答案：答案：(1)A(1)A、B B (2)B(2)B(3)A(3)A、D D(4)(4)螺线管螺线管B B中的磁通量不变，则无感应电流产生中的磁通量不变，则无感应电流产生【补偿训练补偿训练】如图为某同学验证感应电流影响因素的实验，在水平面固定一如图为某同学验证感应电流影响因素的实验，在水平面固定一“U”U”形铝框形铝框架，框架上置一铝杆架，框架上置一铝杆abab，不计摩擦，将条
39、形磁铁放在框架正上方，当将磁铁做，不计摩擦，将条形磁铁放在框架正上方，当将磁铁做如下运动时，判断杆如下运动时，判断杆abab的运动方向：的运动方向：(1)(1)将磁铁竖直向上运动时，杆将磁铁竖直向上运动时，杆abab将向将向_运动。运动。(2)(2)将磁铁竖直向下运动时，杆将磁铁竖直向下运动时，杆abab将向将向_运动。运动。(3)(3)将磁铁水平向右运动时，杆将向将磁铁水平向右运动时，杆将向_运动。运动。(均选填均选填“左左”或或“右右”)【解析解析】(1)(1)闭合线圈中原磁场方向竖直向下，当磁铁向上运动，磁通量减小，闭合线圈中原磁场方向竖直向下，当磁铁向上运动，磁通量减小，闭合线圈中感应
40、电流产生的磁场要阻碍原磁场的减小，所以闭合线圈的感应电闭合线圈中感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的减小，所以闭合线圈的感应电流的方向俯视看为顺时针。依据左手定则可知杆所受安培力水平向右，故杆流的方向俯视看为顺时针。依据左手定则可知杆所受安培力水平向右，故杆abab向右运动。向右运动。(2)(2)磁铁向下运动，磁通量增大，闭合线圈中感应电流产生的磁场要阻碍原磁场磁铁向下运动，磁通量增大，闭合线圈中感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，闭合线圈中产生逆时针方向的电流，依据左手定则可知杆所受安培力的增大，闭合线圈中产生逆时针方向的电流，依据左手定则可知杆所受安培力水平向左，故杆水平向左，故杆abab向
41、左运动。向左运动。(3)(3)磁铁向右运动，磁通量减小，闭合线圈中产生顺时针方向的电流，依据左手磁铁向右运动，磁通量减小，闭合线圈中产生顺时针方向的电流，依据左手定则可知杆所受安培力水平向右，故杆定则可知杆所受安培力水平向右，故杆abab向右运动。向右运动。答案：答案：(1)(1)右右 (2)(2)左左(3)(3)右右4.4.如图所示为如图所示为“探究影响感应电流方向的因素探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。的实验装置。(1)(1)滑动变阻器采用限流接法，用笔画线代替导线，将实物电路中所缺的导线补滑动变阻器采用限流接法，用笔画线代替导线，将实物电路中所缺的导线补充完整。充完整。(2)(2)
42、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，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，将线圈将线圈A A迅速插入线圈迅速插入线圈B B中，灵敏电流计的指针将中，灵敏电流计的指针将_(_(选填选填“向左向左”“”“向向右右”或或“不不”)偏转。偏转。(3)(3)线圈线圈A A插入线圈插入线圈B B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，灵敏电流计的指后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，灵敏电流计的指针将针将_(_(选填选填“向左向左”“”“向右向右”或或“不不”)偏转。偏转。【解析解析】(1)(1)将线圈将线圈B B和电流计串联形成一个回路，将开关、
43、滑动变阻器、电源、和电流计串联形成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源、线圈线圈A A串联而成另一个回路即可，实物图如图所示：串联而成另一个回路即可，实物图如图所示：(2)(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，说明穿过线圈的磁如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈A A迅速插入副线圈迅速插入副线圈B B中，中，穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏。穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏。(3)(3)原线圈原线圈A A插入副线圈插入副线圈B B后，将滑
44、动变阻器滑片迅速向左移动时，穿过线圈的磁后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏。通量增加，电流计指针将向右偏。答案：答案：(1)(1)见解析见解析(2)(2)向右向右(3)(3)向右向右5.5.某兴趣小组采用图甲所示的电路来研究电磁感应现象，某兴趣小组采用图甲所示的电路来研究电磁感应现象，A A、B B为两个规格相同为两个规格相同的灵敏电流计，的灵敏电流计，R R为热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示；为热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示；D D是两个是两个套在一起的大小线圈，小线圈与套在一起的大小线圈，小线圈与A A的电路连接，大线圈与的电
45、路连接，大线圈与B B构成闭合电路。开关构成闭合电路。开关S S闭合，闭合，100 100 时电流计指针位置如图，温度逐渐降低到时电流计指针位置如图，温度逐渐降低到20 20 的过程中，的过程中，A A灵敏灵敏电流计的指针偏转角将电流计的指针偏转角将_(_(选填选填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)，B B灵敏灵敏电流计的指针将电流计的指针将_(_(选填选填“指在中间刻度指在中间刻度”“”“偏向中间偏向中间刻度右侧刻度右侧”或或“偏向中间刻度左侧偏向中间刻度左侧”)。【解析解析】电流计电流计A A与电源等组成闭合回路，当温度从与电源等组成闭合回路，当温度从100 100 逐渐降低到
46、逐渐降低到20 20 的的过程中，接入电路中的电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流将过程中，接入电路中的电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流将减小，即电流计的偏角减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流将减小，减小，即电流计的偏角减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流将减小，电流产生的磁场减少，穿过大线圈的磁通量减小，大线圈中的电流产生的磁场电流产生的磁场减少，穿过大线圈的磁通量减小，大线圈中的电流产生的磁场方向应阻碍原磁通量的减小，大线圈中的电流为自下而上，所以电流从方向应阻碍原磁通量的减小，大线圈中的电流为自下而上，所以电流从B B表的右表的右边进入，所以边进入，
47、所以B B表指针右偏。表指针右偏。答案：答案：减小偏向中间刻度右侧减小偏向中间刻度右侧【补偿训练补偿训练】软铁环上绕有软铁环上绕有A A、B B、C C三个线圈，线圈的绕向如图所示，三个线圈分别与另三个线圈，线圈的绕向如图所示，三个线圈分别与另一线圈一线圈M M、电源和一个电流表相连，当、电源和一个电流表相连，当K K1 1闭合、闭合、K K2 2断开时，将一磁铁断开时，将一磁铁N N极加速向极加速向下插入线圈下插入线圈M M，电流表指针向右偏转。，电流表指针向右偏转。(1)(1)保持保持K K1 1闭合、闭合、K K2 2断开，磁铁断开，磁铁S S极加速向下插入线圈极加速向下插入线圈M M时
48、，电流表指针时，电流表指针_(_(选填选填“向左向左”“”“向右向右”或或“不不”)偏转。偏转。(2)(2)保持保持K K1 1、K K2 2均闭合，磁铁均闭合，磁铁N N极插入线圈极插入线圈M M后保持不动时，电流表指针后保持不动时，电流表指针_ (选填选填“向左向左”“”“向右向右”或或“不不”)偏转。偏转。(3)(3)保持保持K K1 1断开，在断开，在K K2 2闭合瞬间，电流表指针闭合瞬间，电流表指针_(选填选填“向左向左”“”“向右向右”或或“不不”)偏转。偏转。(4)(4)将将K K1 1断开，断开，K K2 2闭合稳定后，电流表指针闭合稳定后，电流表指针_ (选填选填“向左向左
49、”“”“向右向右”或或“不不”)偏转。偏转。【解析解析】(1)(1)若保持若保持K K1 1闭合、闭合、K K2 2断开，将条形磁铁的断开，将条形磁铁的N N极加速向下插入线圈极加速向下插入线圈M M时，时，根据感应电流产生的磁场与原磁通量变化的关系可知，根据感应电流产生的磁场与原磁通量变化的关系可知，M M中产生从上往下看为逆中产生从上往下看为逆时针方向的电流，由于加速插入，则产生的电流增大，则时针方向的电流，由于加速插入，则产生的电流增大，则A A中电流从左端进，右中电流从左端进，右端出，电流增大，根据安培定则可知端出，电流增大，根据安培定则可知A A产生磁场轴线上方向为从左向右，则产生磁
50、场轴线上方向为从左向右，则C C中中磁场方向从上向下，且增大，故会产生感应电流，线圈磁场方向从上向下，且增大，故会产生感应电流，线圈C C中感应电流方向从下向中感应电流方向从下向上，电流表指针向右偏转。若保持上，电流表指针向右偏转。若保持K K1 1闭合、闭合、K K2 2断开，又将条形磁铁的断开，又将条形磁铁的S S极加速向极加速向下插入线圈下插入线圈M M过程中，此时与之相反，则电流表指针向左偏转。过程中，此时与之相反，则电流表指针向左偏转。(2)(2)若保持若保持K K1 1、K K2 2均闭合，将条形磁铁插入线圈均闭合，将条形磁铁插入线圈M M中保持不动，线圈中保持不动，线圈A A中无
