第1講實(shí)驗(yàn)十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流方向的判斷方法,會(huì)用楞次定律及推論判斷感應(yīng)電流方向。3.能夠綜合應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律解決問(wèn)題。1.2.3.1.思考判斷(1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量,就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。()(2)穿過(guò)線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。()(3)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。()(4)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與原磁場(chǎng)方向相反。()(5)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定阻止引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化。()2.(人教版選擇性必修第二冊(cè)P29T2改編)如圖所示,CDEF是金屬框,框內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)體AB向右移動(dòng)時(shí),金屬框中CD、EF邊的感應(yīng)電流的方向?yàn)?)A.C→D,E→F B.D→C,E→FC.C→D,F→E D.D→C,F→E考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.實(shí)驗(yàn)原理改變穿過(guò)閉合回路的磁通量,回路中有感應(yīng)電流,利用電流表指針偏轉(zhuǎn)方向確定影響感應(yīng)電流方向的因素。2.實(shí)驗(yàn)操作(1)探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,電路圖如圖甲所示。(2)查明線圈繞向:觀察線圈,查明線圈繞向。(3)按如圖乙所示連接線圈和電流表,將磁體插入或抽出線圈,觀察電流方向。①磁體N極向下插入或向上拔出,觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向。②磁體S極向下插入或向上拔出,觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向。3.實(shí)驗(yàn)記錄與分析(1)以下面四種情況為例,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:圖號(hào)磁場(chǎng)方向及磁通量變化感應(yīng)電流的方向(從上往下看)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向甲磁場(chǎng)方向向下,磁通量增加逆時(shí)針向上乙磁場(chǎng)方向向上,磁通量增加順時(shí)針向下丙磁場(chǎng)方向向下,磁通量減少順時(shí)針向下丁磁場(chǎng)方向向上,磁通量減少逆時(shí)針向上(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁體的磁場(chǎng)方向相反。當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁體的磁場(chǎng)方向相同。4.注意事項(xiàng)(1)靈敏電流表滿偏電流很小,查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系時(shí),應(yīng)使用一節(jié)干電池。(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流表,實(shí)驗(yàn)前要弄清線圈導(dǎo)線的繞向。(3)為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,磁體要快速插入或抽出;進(jìn)行一種操作后等電流表指針回零后再進(jìn)行下一步操作。例1(2025·遼寧大連模擬)如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么閉合開關(guān)后,將A線圈迅速插入B線圈中,電流計(jì)指針將偏轉(zhuǎn)(選填“向左”“向右”或“不”)。

(2)連好電路后,并將A線圈插入B線圈中后,若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),可采取的操作是。

A.插入鐵芯B.拔出A線圈C.變阻器的滑片向左滑動(dòng)(3)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表,連接在直流電路中時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)情況如圖甲所示,即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)入時(shí),指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn),則圖乙中的條形磁體的運(yùn)動(dòng)方向是向(選填“上”或“下”),圖丙中的條形磁體下端為極(選填“N”或“S”)。

跟蹤訓(xùn)練1.(2025·山東濟(jì)寧模擬)為探究影響感應(yīng)電流方向的因素,同學(xué)們做了如下實(shí)驗(yàn)。(1)小明同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。①部分實(shí)驗(yàn)記錄如下:i.實(shí)驗(yàn)得出所用電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系為:當(dāng)電流從“+”接線柱流入電流表時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn)。ii.將條形磁體按如圖甲方式N極向下插入螺線管時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。判斷出螺線管中電流的方向,再判斷出螺線管中的感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向。iii.經(jīng)分析可得出結(jié)論:當(dāng)穿過(guò)螺線管的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)方向(選填“相同”或“相反”)。

②關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是。

A.只有磁體N極向下插入螺線管,靈敏電流計(jì)指針才會(huì)向右偏轉(zhuǎn)B.將磁體的S極向下插入螺線管時(shí),靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C.將磁體的S極向下插入螺線管時(shí),靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)D.將磁體向下插入或向上抽出的速度越大,靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度越大(2)小寧同學(xué)用如圖乙所示的電路研究感應(yīng)電流的方向。①將螺線管A插入螺線管B中,閉合開關(guān)S瞬間,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),則保持開關(guān)閉合,將滑動(dòng)變阻器的滑片向左勻速移動(dòng),則電流計(jì)指針(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)在開關(guān)還沒(méi)斷開,A、B兩螺線管和鐵芯也沒(méi)分開放置的情況下,直接用手去拆除某螺線管處的導(dǎo)線,突然被電擊了一下,則該同學(xué)被電擊是在拆除(選填“A”或“B”)螺線管所在電路時(shí)發(fā)生的。

考點(diǎn)二感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向的判斷判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法(1)用楞次定律判斷(2)用右手定則判斷①掌心——磁感線穿入。②拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向。③四指——指向感應(yīng)電流的方向。例2(2023·海南卷,6)汽車測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)線圈時(shí)()A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車進(jìn)入線圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車離開線圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車進(jìn)入線圈2過(guò)程受到的安培力方向與速度方向相同聽課筆記

跟蹤訓(xùn)練2.(2024·江蘇卷,10)如圖所示,在絕緣的水平面上,有閉合的兩個(gè)線圈a、b,線圈a處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈b位于右側(cè)無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域,現(xiàn)將線圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出,線圈a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別是()A.順時(shí)針,順時(shí)針 B.順時(shí)針,逆時(shí)針C.逆時(shí)針,順時(shí)針 D.逆時(shí)針,逆時(shí)針考點(diǎn)三楞次定律的推論及應(yīng)用楞次定律中“阻礙”的含義可推廣為:感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。根據(jù)引起感應(yīng)電流的情境,常見以下四種具體推論:推論例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”磁體靠近,B感、B原反向,二者相斥;磁體遠(yuǎn)離,B感、B原同向,二者相吸阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”注意:此結(jié)論只適用于磁感線單方向穿過(guò)回路的情境P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,a、b是可移動(dòng)金屬棒,磁體下移,回路面積應(yīng)減小,a、b靠近B減小,線圈擴(kuò)張阻礙原電流的變化——“增反減同”(即自感現(xiàn)象)合上S,B燈先亮,A燈逐漸變亮;再斷開S,兩燈逐漸熄滅例3(多選)(2025·廣東梅州模擬)磁力小車如圖甲所示,用磁力小車做實(shí)驗(yàn),它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示,其中A、B是具有單向?qū)щ娦缘陌l(fā)光二極管(正向電阻為零,反向電阻為無(wú)窮大),與線圈C構(gòu)成閉合回路。實(shí)驗(yàn)前,磁力小車靜止在水平桌面上(不計(jì)一切阻力)。關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()A.將強(qiáng)磁體N極快速靠近小車,二極管A將閃亮B.將強(qiáng)磁體S極快速靠近小車,二極管B將閃亮C.將強(qiáng)磁體N極快速靠近小車,小車將向右運(yùn)動(dòng)D.將強(qiáng)磁體S極快速靠近小車,小車將向左運(yùn)動(dòng)聽課筆記

跟蹤訓(xùn)練3.(多選)某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時(shí)造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖所示,在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁體,磁體N極朝上,電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈,線圈在電梯轎廂墜落時(shí)能自動(dòng)閉合,從而減小對(duì)箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落到圖示位置時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.從上往下看,金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駼.從上往下看,金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駽.金屬線圈B對(duì)電梯轎廂下落有阻礙作用,A沒(méi)有阻礙作用D.金屬線圈B有收縮的趨勢(shì),A有擴(kuò)張的趨勢(shì)考點(diǎn)四“三定則、一定律”的應(yīng)用1.“三定則、一定律”的比較名稱用途選用原則安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)(方向)分布因電生磁左手定則判斷通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷所受磁場(chǎng)力的方向因電受力右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負(fù)極因動(dòng)生電楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向因磁通量變化生電2.左、右手定則巧區(qū)分抓住“因果關(guān)系”才能無(wú)誤,“因動(dòng)而電”——用右手;“因電而動(dòng)”——用左手。例4(2024·北京卷,6)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上,下列說(shuō)法正確的是()A.閉合開關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引B.閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0C.斷開開關(guān)瞬間,流過(guò)電流表的電流方向由a到bD.斷開開關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左聽課筆記