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实验十四　探究影响感应电流方向的因素
对应学生用书P271
一、实验原理
1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。
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。
二、实验器材
条形磁体，螺线管，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池等。
三、实验过程
1.探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系
实验电路如图甲、乙所示：
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)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验。
(3)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。
比较项目 甲 乙 丙 丁
条形磁体运动的情况 N极向下插入线圈 S极向下插入线圈 N极朝下时抽出线圈 S极朝下时抽出线圈
原磁场方向(选填“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(选填“增加”或“减少”) 增加 增加 减少 减少
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(选填“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
(4)整理器材。
四、结果分析
根据上表记录，得到下述结果：
甲、乙两种情况下，磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。
实验结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
五、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大小，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。
通过控制磁体的插入或拔出，探究线圈中产生的感应电流方向规律
【例1】 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。
(1)按如图甲所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行这项实验操作的实验目的是　　　　。
A.测量灵敏电流表能够承受电流的最大值
B.检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确
C.检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系
(2)接下来用图乙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁体向下插入螺线管的过程中，观察到电流表指针向右偏转，则螺线管中感应电流产生的磁场方向　　　　(选填“向上”或“向下”)。再观察发现条形磁体下端是S极，插入过程中螺线管中的原磁场方向　　　　(选填“向上”或“向下”)。在条形磁体插入过程中，螺线管中磁通量在　　　　(选填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”)。
(3)当条形磁体从图丙中虚线位置向右远离L时，a点电势　　　　(选填“高于”“等于”或“低于”)b点电势。
题后反思：
角度突破
1.查绕向
2.看方向
结论：一般是电流从哪个接线柱流入，指针就偏向哪个接线柱。
破题路径
【例1】 解析：(1)(2)略。
(3)当条形磁体从图中虚线位置向右远离L时，线圈磁通量向上减小，根据楞次定律可知，a点相当于电源正极，电势高于b点电势。
答案：(1)C　(2)向下　向上　不断增大　(3)高于
利用开关通断与滑动变阻器改变原电流，探究副线圈中感应电流的方向规律
【例2】 (2025·无锡调研)我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。
(1)接好电路后，合上开关瞬间，电流计指针　　　　　(选填“偏转”或“不偏转”)；合上开关，电路稳定后，电流计指针　　　　　(选填“偏转”或“不偏转”)。
(2)如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向　　　　(选填“右”或“左”)偏。
(3)A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两种情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1　　　　E2；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是q1　　　　q2。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
题后反思：
思维链
破题路径
【例2】 解析：(1)略。
(2)如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，通过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏了一下，那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻减小，A中的电流增加，通过B的磁通量增加，所以电流计指针将向右偏转。
(3)根据法拉第电磁感应定律有E＝，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，当快速滑动时，在相同的ΔΦ情况下，Δt越小，可知E1＞E2，根据q＝IΔt＝Δt＝Δt＝，可知q1＝q2。
答案：(1)偏转　不偏转　(2)右　(3)大于　等于
[实验(十四)]　探究影响感应电流方向的因素
(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)
1.在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，只做以下改变，一定会增大图中电流表指针的偏转角度的是(　　)
A.磁体静止，向上移动线圈
B.增大图中位置磁体运动速度
C.将导线从接线柱G0(内阻约100 Ω)移接至接线柱G1(内阻约2 400 Ω)
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
解析：选B。磁体静止，向上移动线圈，虽然改变了线圈与磁体的相对位置，但不一定能增大磁通量的变化率，也就不一定会增大感应电流，A错误；增大图中位置磁体运动速度，会使磁通量的变化率增大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势增大，在电路电阻不变的情况下，感应电流增大，一定会增大电流表指针的偏转角度，B正确；将导线从接线柱G0(内阻约100 Ω)移接至接线柱G1(内阻约2 400 Ω)，只是改变了电路的内阻，并没有改变磁通量的变化率，感应电动势不变，根据I＝，电阻增大，感应电流减小，电流表指针的偏转角度减小，C错误；将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外，对原电路的磁通量变化率没有影响，感应电流不变，电流表指针的偏转角度不变，D错误。
2.(2025·南通调研)某小组进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验，先后采用了不同的实验方案。
(1)实验前先确定线圈导线的绕向，然后利用干电池查明　　　　　　　　 　与流入电流计电流方向的关系。
(2)如图甲所示的方案中G为演示电表，没有电流通过时指针在中间0刻度处。分别进行a、b、c、d四种操作来探究感应电流方向的影响因素。这一方案采用了　　　　　　(选填“归纳推理”或“理想模型”)的物理思想方法。
(3)如图乙所示是该实验的另一方案，用笔画线代替导线将图中的实验器材连接完整。
(4)按图乙正确连接好装置闭合开关，根据电流计指针偏转方向及A、B线圈
　　　　来判别A、B线圈中电流产生的磁场方向之间的关系。
(5)通过以上两种实验方案得到的结论是：　　　　　　　　　　　　　。
解析：(1)为了探究感应电流的方向，实验前先确定线圈导线的绕向以及电流计指针偏转的方向与流入电流计电流方向的关系。
(2)对多组实验结果进行对比，并总结规律，属于归纳推理。
(3)根据实验要求，实验电路连接如图所示。
(4)知道A、B线圈的绕向(电流方向)才能知道A、B线圈周围的磁场方向，进而判别A、B线圈中电流产生的磁场方向之间的关系。
(5)本题探究影响感应电流方向的因素，两种实验方案得到的结论是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
答案：(1)电流计指针偏转的方向　(2)归纳推理　(3)图见解析　(4)绕向/电流方向　(5)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
3.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律，以下是实验探究过程的一部分。
(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感应电流的方向，必须知道　　　　　　　　　　　　　。
(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，此过程中电流表指针向　　　　偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向　　　　偏转。(均选填“左”或“右”)
(3)某同学按图丙所示电路完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除
　　　　(选填“A”或“B”)线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应　　　　　　　　 　(选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”)。
解析：(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的关系。
(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏；电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，通过线圈A的电流减小，磁感应强度减小，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转。
(3)在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而会突然被电击一下，为了避免此现象，则在拆除电路前应断开开关。
答案：(1)电流表指针偏转方向与电流方向的关系　(2)左　左　(3)A　断开开关(共36张PPT)
高三一轮总复习高效讲义
物 理
01
第十二章
电磁感应
实验十四　探究影响感应电流方向的因素
知识梳理　夯实基础
考点探究　提升能力
实验
02
03
01
知识梳理　夯实基础
电流
向下
向上
向下
向上
增加
增加
减少
减少
向上
向下
向下
向上
相反
相反
相同
相同
阻碍
考点探究　提升能力
角度突破
破题路径
思维链
破题路径
实验(十四)　探究影响感应电流方向的因素
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03
谢谢观看
个G
G
-o at
甲
乙
S
N
N
N
N
乙
丙
丁
N
lw%
线圈导线
的绕向
S
W
缎
G +
S
M火
、
甲
乙
0
丙
结合电流表偏转现象
实验目
明确该操作是确定电
的判断
流流向与指针偏转的
对应关系
磁场与
结合楞次定律，根据
显
磁通量
磁体运动判断原磁场
分析
方向、磁通量变化及
感应磁场方向
3
电势高
将螺线管视为电源，
低判断
结合电流方向判断两
端电势高低
该心
路通如
楞次
右手螺
明确
定律
旋定则
判定感应
判定感
象哪个合路
对是一闭电
电流磁场
应电流
该
方向
方向
何
A
P
+
B
①
磁通量
据开关通断、线圈运
判断
动、滑片移动，分析
磁通量是否变化
感应电
用楞次定律判电流方
无
②
流、电
向，由法拉第电磁感
动势分
应定律知电动势与磁
析
通量变化率成正比
判断电荷
3
电荷量
计算
量与磁通量变化快慢
无关
10
010
timllmllillo
30
20
20
G
J0409
0∠☆2.5
N
1c00
24K
②
G
G1
Go Gi
S
N
S
N
N
S
N
a
b
C
d
甲
铁芯
C
G
B
乙
铁芯
A
0
G
B
火
S
B
Q
A
甲
乙
学生电源山日
⑤
M
A
B
丙

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