浙江专版2019版高考物理大一轮复习第九章电磁感应实验13探究电磁感应的产生条件实验14探究感应电流方向的规律学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 实验 13 探究电磁感应的产生条件 (加试 ) 实验 14 探究感应电流方向的规律 (加试 ) 考纲解读 (1)会设计实验记录表 ， 并记录实验现象。 (2)能够按照 “ 电流可变 ” 的要求设计电路 ， 并会选择合适的电源电压。 (3)知道滑动变阻器滑片移动方向与电流变化的关系。(4)能够对实验步骤进行设计 ， 使电流变化的方式相对完整。 (5)能够根据实验记录的数据 ，总结实验规律。 (6)通过探究 ， 初步了解决定感应电流方向的因素。 一、探究电磁感应 的产生条件 1.“ 磁铁运动式 ” 的实验器材及连接如图所示： 2.条形磁铁不同运动方式中的 磁通量变化情况

2、：插入磁铁时磁通量 增加 ， 拔出磁铁时磁通量减少 。 3.感应电流有无与条形磁铁运动的关系：无论磁铁插入还是拔出 ， 都有感应电流。 4.“ 电流变化式 ” 的实验器材及连接如图所示： 5.电源电压的选择：直流电压。 6.电流变化与磁通量变化的关系：磁通量增加时有感应电流 ， 磁通量减少时也有感应电流。 7.记录实验现象： (1)“ 磁铁运动式 ” 现象记录表 【 精品教育资源文库 】 磁铁的动作 有无感应电流 磁铁的动作 有无感应电流 N 极插入线圈 有 S 极插入线圈 有 N 极停在线圈中 无 S 极停在线圈中 无 N 极从线圈中抽出 有 S 极从线圈中抽出 有 (2)“ 电流变化式

3、” 现象记录表 开关和滑动变阻器的状态 有无感应电流 开关闭合瞬间 有 开关断开瞬间 有 开关闭合时 ， 滑动变阻器不动 无 开关闭合时 ， 滑动变阻器滑动 有 8.实验结果分析及结论得出：只要穿过闭合导体回路的磁通量 发生变化 ， 闭合导体回路中就有感应电流。 二、探究感应电流方向的规律 1.实验探究 (1)选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。 (2)实验装置 将螺线管与电流计组成闭合电路 ， 如图所示。 (3)实验记录 分别将条形磁铁的 N 极、 S 极插入、抽出线圈 ， 如图所示 ， 记录感应电流的方向如下。 (4)实验分析 线圈内磁通量增加时的情况 图号

4、磁场 感应电流的 感应电流的 归纳总结 【 精品教育资源文库 】 方向 方向 (俯视 ) 磁场方向 甲 向下 逆时针 向上 感应电流的磁场 阻碍 磁通量的增加 乙 向上 顺时针 向下 线圈内磁通量减少时的情况 图号 磁场 方向 感应电流的 方向 (俯视 ) 感应电流的 磁场方向 归纳总结 丙 向下 顺时针 向下 感应电流的磁场 阻碍 磁通量的减少 丁 向上 逆时针 向上 (5)归纳结论 当线圈内磁通量增加时 ， 感应电流的 磁场 阻碍 磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时 ， 感应电流的磁场 阻碍 磁通量的减少。 2.楞次定律 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

5、流的磁通量的 变化 。 考点一 探究电磁感应的产生 条件 ) 1.(多选 )用如图所示的实验装置来研究电磁感应的条件 ， 下列有关实验过程的描述正确的是( ) A.闭合开关后 ， 当线圈 A 从线圈 B 中迅速抽出时 ， 电流表指针将发生 偏转 B.闭合开关后 ， 当滑动变阻器滑片向右滑动时 ， 电流表指针将发生偏转 C.闭合开关的瞬间 ， 电流表指针将发生偏转 D.闭合开关后 ， 当线圈 A 和线圈 B 整体在桌面移动时 ， 电流表指针将发生偏转 答案 ABC 2.某学生在做观察电磁感应现象的实验时 ， 将电流表、线圈 A 和 B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路 ， 当他接通、断

6、开开关时 ， 电流表的指针都没有偏转 ， 其原因是【 精品教育资源文库 】 ( ) A.开关位置接错 B.电流表的正、负极接反 C.线圈 B 的接头 3、 4 接反 D.蓄电池的正、负极接反 答案 A 3.(多选 )用如图所示的装置做 “ 探究产生感应电流的条件 ” 实验 ， 下列说法正确的是 ( ) A.甲图中当磁铁静止在线圈中时 ， 电流表的指针发生偏转 B.甲图中 N 极或 S 极插入线圈 时 ， 电流表的指针偏转方向不同 C.乙图中 开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时指针发生偏转 D.乙图中开关处于打开状态 ， 拔出线圈 A 时电流表的指针发生偏转 解析 甲图中当磁铁静止在线圈中时

7、 ， 螺线管内磁通量不发生变化 ， 不产生感应电流 ， 电流表的指针不偏转 ， 选项 A 错误；甲图中 N 极或 S 极插入线圈时 ， 电流表的指针偏转方向不同 ，选项 B 正确；乙图中开关处于闭合状态 ， 移动变阻器的滑片时螺线管内磁通量发生变化 ， 产生感应电流 ， 电流表的指针发生偏转 ， 选项 C 正确；乙图中开关处于打开状态 ， 没有构成回路 ， 所以电 流表指针不会发生偏转 ，选项 D 错误。 答案 BC 4.如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材 ， 用实线将带有铁芯的小螺线管 A、电源、滑动变阻器和开关连接成回路 ， 将小量程电流表和大螺线管 B 连接成回路 。并列举出实验中

8、改变回路 的磁通量 ， 使回路 产生感应电流的三种方式： 【 精品教育资源文库 】 (1)_； (2)_； (3)_。 解析 小螺线管 A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；大螺线管 B 与电流表组成一个闭合回路 ， 如图所示。 小螺线管 A 放在大螺线管 B 内 ， 当小螺线管 A 中的电流发生变化时 ， 大螺线管 B 中的磁场也发生变化 ， 进而使穿过大螺线管 B 的磁通量发生变化 ， 大螺线管 B 与电流表组成的闭合回路中就产生了感应电流 ， 所以采取的方式只要能够改变 A 中的电流就可以了。 答案 实物连接见解析图 (1)开关闭合 (或断 开 )瞬间 (2)将小螺线管 A 插入大螺

9、线管 B(或从大螺线管 B 中取出 ) (3)将小螺线管 A 插入大螺线管 B 中后移动滑动变阻器的滑片 5.在 “ 探究电磁感应的产生条件 ” 的实验中 ，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流表及开关 S 按如图所示连接 ， 当开关 S 闭合瞬间 ， 电流表指针左偏 ， 说明 B 线圈产生了感应电流 ， 开关 S 断开瞬间 ， 电流表指针 _(填 “ 会 ” 或 “ 不会 ”) 偏转；当开关 S 闭合后 ， 要使电流表的指针左偏 ， 可采取的操作为 _。 【 精品教育资源文库 】 解析 根据法拉第电磁感应定律可以判断 ， 开关 S 断开瞬间 ， 磁通量 变化 ， 闭合回

10、路中产生感应电流 ， 所以电流表指针 会偏转；当开关 S 闭合时 ， 磁通量增加 ， 电流表指针向左偏 ， 滑动变阻器的滑片 P 向右滑动 ， 可以使电流增大而增大磁通量 ， 同样可以使电流表指针向左偏。 答案 会 滑动变阻器的滑片 P 向右滑动 6.某同学在 “ 探究电磁感应产生条件 ” 的实验中 ， 设计了如图所示的装置。线圈 A 通过电流表甲、高阻值的电阻 R 、滑动变阻器 R 和开关 S 连接到电源上 ， 线圈 B 的两端接到另一个电流表乙上 ， 两个电流表完全相同 ， 零刻度居中。闭合开关后 ， 当滑动变阻器 R 的滑片 P不动时 ， 甲、乙两个电流表指针的位置如图 所示。 (1)当

11、滑片 P 较快地向左滑动时 ， 电流表甲的指针的偏转情况是 _， 电流表乙的指针的偏转情况是 _。 (选填 “ 向左偏 ”“ 向右偏 ” 或 “ 不偏转 ”) (2)断开开关 ， 待电路稳定后再迅速闭合开关 ， 电流表乙的指针的偏转情况是 _。 (选填 “ 向左偏 ”“ 向右偏 ” 或 “ 不偏转 ”) (3)从上述实验可以初步得出结论： _ _。 解析 由题图可知 ， 电流由哪一接线柱流出 ， 电流表的指针就向哪一侧偏转。 (1)当滑片 P 较快地向左滑动时 ， 通电回路中的电流增大 ， 电流表甲的指针向右偏 ， 穿过线圈 B 的磁通量增大且原磁场方向向下 ， 由楞次定律可知 ， 感应电流的

12、磁场方向向上 ， 由安培定则得 ， 电流表乙的指针向左偏。 (2)断开开关 ，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧 (通电 )回路中的电流增大，穿过线圈 B的磁通量增大且原磁场方向向下 ， 故电流表乙的指针向左偏。 (3)通过实验可以初步得出结论：穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流 ， 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)向右偏 向左偏 (2)向左偏 (3)穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流 ，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 考点二 探究感应电流方向的规 律 【 精品教育资源文库 】 1.如图所示 ， 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 ，

13、 磁铁的 N 极朝下但未插入线圈内部。当磁铁向下运动时 ( ) A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 ， 磁铁与线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 ， 磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 ，磁铁与线圈相互 吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 ， 磁铁与线圈相互排斥 答案 B 2.(多选 )如图甲所示开关 S 闭合后电流表指针由中央向左偏 ， 当把一个线圈 A 和这个电流表串联起来 (图乙 )后 ， 将一个条形磁铁 B 插入或拔出线圈时 ， 线圈中会产生感应电流 ， 经观察发现 ， 电流表指针由中央位置向右偏 ， 这说明 ( ) A.如果磁铁的下端是 N 极 ， 则磁铁正在远离线圈 B.如果磁铁的下端是 S 极 ， 则磁铁正在远离线圈 C.如果磁铁的下端是 N 极 ， 则磁铁正在靠近线圈 D.如果磁铁的下端是 S 极 ， 则磁铁正在靠近线圈 解析 根据题图甲 ， 可以知道电 流表的指针向电流流入的方向偏转 ， 螺线管相当于一个电源 ，电源的正极在上端。根据安培定则 ， 螺线管上端是 S 极。如果磁铁的下端是 N 极 ， 则磁铁正在远离线圈；如果磁铁的下端是 S 极 ， 则磁铁正在靠近线圈。 答案 AD 3.为了探究电磁感应现象 ， 某实验小组将电池、线圈 A、线圈 B、滑动变阻器、灵敏电流计、